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Modelli a risonanza parametrica dell'interazione bioelettromagnetica

L’odierna necessità di ricerca nel campo dell’interazione tra sistemi biologici e campi elettromagnetici ha portato allo sviluppo di modelli fisico-matematici, di natura classica e quantistica, che cercano di descrivere i meccanismi di nascita dei bioeffetti.
Secondo le teorie più moderne è ragionevole considerare che il sito di prima interazione tra i campi esogeni ed i sistemi viventi sia la membrana cellulare. In quest’ottica viene presentato un modello biofisico quantomeccanico dell’interazione tra uno ione, calcio, ed un sito recettore di una proteina di membrana, la calmodulina, sotto l’azione di un campo elettromagnetico esogeno ad altra frequenza; modello noto come Zeeman-Stark.
Questa tesi introduce, nel primo capitolo, quali sono le necessità di ricerca riguardo gli effetti dei campi elettromagnetici ad alta frequenza, in particolare GSM, interagenti con i sistemi biologici e descrive le generalità dei modelli biofisici parametrici esistenti. Nei successivi tre capitoli vengono descritti gli strumenti fisico-matematici necessari alla stesura del modello. In particolare il secondo capitolo descrive l’approccio meccanico classico hamiltoniano mentre il terzo e quarto capitolo offrono una introduzione agli strumenti meccanico-quantistici necessari allo sviluppo del modello, con un occhio di riguardo all’operatore densità quantomeccanico. Gli ultimi due capitoli descrivono quindi l’implementazione del modello Langevin-Lorenz e del suo corrispondente quantomeccanico Zeeman-Stark, presentando infine i risultati ottenuti tramite un particolare metodo di integrazione di quest’ultimo.
La tesi in oggetto si inserisce nell’ambito delle ricerche in atto per valutare i rischi associati all’esposizione verso radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti, in particolare quelle generate da telefoni cellulari.

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7 Introduzione L’odierna necessità di ricerca nel campo dell’interazione tra sistemi biologici e campi elettromagnetici ha portato allo sviluppo di modelli fisico-matematici, di natura classica e quantistica, che cercano di descrivere i meccanismi di nascita dei bioeffetti. Secondo le teorie più moderne è ragionevole considerare che il sito di prima interazione tra i campi esogeni ed i sistemi viventi sia la membrana cellulare. In quest’ottica viene presentato un modello quantomeccanico dell’interazione tra uno ione ed un sito recettore di una proteina di membrana noto come Zeeman- Stark. In particolare il presente lavoro tratta l’implementazione del modello e la sua risoluzione per mezzo di un nuovo metodo matematico che comporta una mole di calcoli inferiore rispetto ai precedenti. Ciò ha permesso uno studio approfondito del sistema coulombiano a 5 stati e la risoluzione di quello a 14 stati. Questa tesi introduce, nel primo capitolo, quali sono le necessità di ricerca riguardo gli effetti dei campi elettromagnetici interagenti con i sistemi biologici e descrive le generalità dei modelli parametrici esistenti. Nei successivi tre capitoli vengono descritti gli strumenti fisico-matematici necessari alla stesura del modello. Gli ultimi due capitoli discutono l’implementazione e la risoluzione del modello e ne presentano i risultati. L’ambiente cellulare è per sua natura complesso e difficile da descrivere in modo preciso, perciò i risultati ottenuti devono comunque essere valutati tenendo bene a mente le ipotesi restrittive formulate necessarie alla stesura del modello stesso.

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Ivano Mallarini Contatta »

Composta da 149 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1681 click dal 20/03/2004.

 

Consultata integralmente 3 volte.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.