近年来, 弱电磁辐射生物效应已受到人们的普遍关注。 前期研究发现脉冲电场与环境温度对胰岛素分子的构象产生协同效应。 因此, 文章首先应用拉曼光谱法研究了不同环境温度下脉冲电场对胰岛素分子二级结构的影响, 得到胰岛素分子α螺旋结构含量的变化; 并运用蛋白质螺旋-线团结构转变模型对实验结果进行定量分析, 得到的理论模型可以较好地刻画不同环境温度下, 脉冲电场对胰岛素分子α螺旋结构含量的影响。 脉冲电场的作用及热力学环境的改变, 使蛋白质螺旋结构向无规线团结构发生转变, 可以解释脉冲电场作用下, 胰岛素分子α螺旋结构含量随环境温度升高而下降的原因。 研究结果为进一步研究弱电磁辐射对生物大分子二级结构的非热效应机理提供了一定的实验依据及理论参考。

通过脑电长程相关性的分析，定量研究了35 GHz毫米波辐照大鼠时产生的应激反应。通过退趋势分析法，得到反映高频成分的标度指数，显示在辐照前该成分具有布朗噪声的特性,辐照时具有长程相关性;而反映低频成分的标度指数显示在辐照前该成分具有长程相关性，辐照时成为布朗噪声。引进应激指标参量低频成份标度指标数/高频成份标度指标数,用其值的平均变化率来衡量大鼠在35 GHz毫米波作用下应激反应的剧烈程度。通过计算得到辐照时应激指标参量增加了49.9%±13.6%，说明35 GHz毫米波辐照使得大鼠脑电的高频部分变得更加有序，而低频成分变得更加无序，表明大鼠受35 GHz毫米波辐照而产生了剧烈应激反应。

使用高功率8毫米波辐照清醒的大鼠,同时测量其脑电图。用小波进行多分辨分析,将脑电信号分解成各个节律信号,分析其变化。辐照时,大鼠出现了非节律性的高幅δ波,而且在慢波中夹杂着癫痫样放电,这说明大鼠在受到辐照时产生高度节律紊乱,提示了其受到强烈刺激而进入失能状态。大鼠受到辐照时失能期为辐照第(1.3±0.5)s到(17.2±2.3)s,辐照于30 s时结束,第(62.7±2.6)s时,其脑电图开始恢复。结果表明:大鼠受到高功率毫米波辐照时最佳失能发生在表皮温升较快、表皮损伤较轻的时候,过长时间的辐照不会延长其失能时间,反而会导致其损伤加大。因此,应用高功率毫米波的失能效应时须控制一定剂量。

采用苏木精一伊红(HE)染色法对8毫米波辐照不同时间的小鼠皮肤组织切片染色.结果表明随着辐照时间的增加,组织损伤也在逐步加深.建立了考虑血流灌注和水分蒸发失热的一维生物热传导模型,数值计算得出动物表皮温升,计算结果与实验测定结果吻合较好.进一步计算得到了不同辐照时间,动物皮肤不同深度的温升.理论计算和实验相结合,得到了温度与组织损伤之间的关系,结果表明当组织温度上升约16℃时,可以引起组织形态的明显变化.

高功率8 mm波辐照时,大小鼠均产生热应激反应,依次经历平静期、警戒期、相持期和衰竭期.鼠的热痛阈值温度为(43.1±1.8) ℃,这一阈值与鼠的质量、初始温度、辐照功率密度等无?辐照3 s时:辐照功率密度为3.5 W/cm2时体表温升为(8.4±1.0) ℃;辐照功率密度为7.0 W/cm2时温升为(21.1±3.0) ℃.实验还测定了警戒期持续时间,结果表明动物应激反应的剧烈程度与警戒期持续时间相关.建立了小鼠警戒期持续时间与小鼠体表面积、有效辐照面积、辐照功率密度之间的关系,并将这一实验结果推广到大鼠.