Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effects of 50 Hz sinusoidal electromagnetic fields of different intensities on proliferation, differentiation and mineralization potentials of rat osteoblasts. med./bio.

[Wirkungen von 50 Hz sinusförmigen elektromagnetischen Feldern in verschiedenen Stärken auf die Proliferation, Differenzierung und Mineralisation bei Ratten-Osteoblasten].

Veröffentlicht in: Bone 2011; 49 (4): 753-761

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer sinusförmigen, elektromagnetischen 50 Hz-Feld-Behandlung für verschiedene Dauern und bei verschiedenen Stärken auf die Zellproliferation, die Differenzierung und die Mineralisations-Potenziale von Ratten-Osteoblasten untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Osteoblasten (primäre Zellen) wurden aus Schädelknochen neugeborener Ratten isoliert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min/Tag an bis zu 15 Tagen (siehe add. information)
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 0, 12, 24, 96 h
  • magnetische Flussdichte: 4,8 mT Maximum (0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8 mT)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 min/Tag an bis zu 15 Tagen (siehe add. information)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau solenoid consisting of three cascade connected coils with an acrylic tube (inner diameter = 18 cm, height = 21 cm) as a common core; the number of windings of enamel copper wire in the middle coil was less than those in the bilateral coils; field homogeneous within 1% for an area of 30 mm to -30 mm from the horizontal and 20 mm to -20 mm from the vertical axis; solenoid positioned in an incubator at 37°C with 5 % CO2 and 100 % humidity; osteoblasts placed in 60 mm culture dishes inside the solenoid
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo t = 30 min/day for 3 days - for MTT assay t = 30 min/day for 3, 6, 9, 12 or 15 days - for alkaline phosphatase (ALP) activity t = 30 min/day for 8 days - for ALP histochemical staining t = 30 min/day for 10 days - for Alizarin red staining t = 30 min/day for 5, 8 or 10 days - for morphology of osteoblasts
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 4,8 mT Maximum - - 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8 mT
magnetische Flussdichte 0,9 mT Minimum - - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 0, 12, 24, 96 h
Zusatzinfo RT-PCR
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 4,8 mT Maximum - - 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8 mT

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollen hemmte die sinusförmige elektromagnetische Feld-Exposition die Osteoblasten-Proliferation (nach 3 Tagen Exposition; keine Dosis-abhängige Wirkung), aber erhöhte die Enzymaktivität der alkalischen Phosphatase (nach Exposition für 9 Tage) im Bereich von 0,9 mT bis 1,8 mT, nahm dann ab von 1,8 mT bis 3 mT, war wieder erhöht zwischen 3 mT und 3,6 mT und nahm noch einmal ab zwischen 3,6 mT und 4,8 mT. Die Anzahl der Kolonien, die nach 8 Tagen positiv auf alkalische Phosphatase gefärbt waren und die mineralisierten Knötchen nach 10 Tagen zeigten dieselbe zweiphasige Tendenz wie die Enzymaktivität der alkalischen Phosphatase mit zwei Peaks bei 1,8 mT und 3,6 mT.
Sinusförmige elektromagnetische Felder erhöhten ebenfalls auf zweiphasige Weise die Werte der verschiedenen Genexpressionen nach 12, 24 und 96 h Exposition.
Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Exposition bei sinusförmigen elektromagnetischen 50 Hz-Feldern die Osteoblasten-Proliferation hemmt, aber signifikant die Differenzierung und das Mineralisations-Potenzial der Osteoblasten in einer Intensitäts-abhängigen Weise mit Peaks bei 1,8 mT und 3,6 mT fördert.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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