Evaluation of DNA Damage Using Microwave Dielectric Absorption Spectroscopy

Hirayama, Makoto; Matuo, Youichirou; Sunagawa, Takeyoshi; Izumi, Yoshinobu

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자료유형: 학술저널

저자정보: Hirayama, Makoto (Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui) Matuo, Youichirou (Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui) Sunagawa, Takeyoshi (Fukui University of Technology) Izumi, Yoshinobu (Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui)

저널정보: 대한방사선방어학회 방사선방어학회지 방사선방어학회지 제41권 제4호

발행연도: 2016.1

수록면: 339 - 343 (5page)

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Background: Evaluation of deoxyribonucleic acid (DNA)-strand break is important to elucidate the biological effect of ionizing radiations. The conventional methods for DNA-strand break evaluation have been achieved by Agarose gel electrophoresis and others using an electrical property of DNAs. Such kinds of DNA-strand break evaluation systems can estimate DNA-strand break, according to a molecular weight of DNAs. However, the conventional method needs pretreatment of the sample and a relatively long period for analysis. They do not have enough sensitivity to detect the strand break products in the low-dose region. Materials and Methods: The sample is water, methanol and plasmid DNA solution. The plasmid DNA pUC118 was multiplied by using Escherichia coli JM109 competent cells. The resonance frequency and Q-value were measured by means of microwave dielectric absorption spectroscopy. When a sample is located at a center of the electric field, resonance curve of the frequency that existed as a standing wave is disturbed. As a result, the perturbation effect to perform a resonance with different frequency is adopted. Results and Discussion: The resonance frequency shifted to higher frequency with an increase in a concentration of methanol as the model of the biological material, and the Q-value decreased. The absorption peak in microwave power spectrum of the double-strand break plasmid DNA shifted from the non-damaged plasmid DNA. Moreover, the sharpness of absorption peak changed resulting in change in Q-value. We confirmed that a resonance frequency shifted to higher frequency with an increase in concentration of the plasmid DNA. Conclusion: We developed a new technique for an evaluation of DNA damage. In this paper, we report the evaluation method of DNA damage using microwave dielectric absorption spectroscopy.

#Microwave #DNA #Cavity #Strand break #Irradiation

참고문헌 (10)

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Yokota R / 1965 / Improved fluoroglass dosimeter as personnel monitoring dosimeter and microdosimeter / Health Phys 11(4):241~253

Bradshaw WW / 1962 / The Use of Alanine as a solid dosimeter / Radiat. Res 17(1):11~21

Nathaniel FB / 1961 / Use of the Fricke dosimeter to measure photoelectric absorption / Radiat. Res 14(3):291~295

Flick MB / 1989 / Measurement of radiation-induced DNA damage using gel electrophoresis or neutral filter elution shows an increased frequency of DNA strand breaks after exposure to pH 9.6 / Radiat. Res 119(3):452~465

Calini V / 2002 / Comet assay evaluation of DNA single- and double-strand breaks induction and repair in C3H 10T1/2 cells / Cell Biol. Toxicol 18(6):369~379

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이 논문의 저자 정보

Hirayama, Makoto

소속기관 Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

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Matuo, Youichirou

소속기관 Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

논문수 2 이용수 2

Sunagawa, Takeyoshi

소속기관 Fukui University of Technology

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

논문수 2 이용수 2

Izumi, Yoshinobu

소속기관 Research Institute of Nuclear Engineering, University of Fukui

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

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