Es sollten die Auswirkungen einer in vitro-Exposition von Fibroblasten der Maus bei einem 60 Hz-Magnetfeld in Kombination mit Gold-Nanopartikeln auf das Zellwachstum untersucht werden.
Exponierte und schein-exponierte Zellen wurden mit oder ohne Ko-Exposition bei Gold-Nanopartikeln (20 nm und 100 nm Durchmesser) auf extrazellulären Matrix-Gebilden untersucht. Die Gold-Nanopartikel wurden mittels eines Reagenzmittels über Quervernetzungen (engl. crosslinks) kovalent mit den extrazellulären Matrix-Gebilden verbunden. Für die Kontrolle wurde nur das Quervernetzungs-Reagenz ohne Gold-Nanopartikel genutzt und sie wurde als "crosslinked-Gruppe" bezeichnet. Die Studie wurde im Hinblick auf einen möglichen Nutzen im Tissue Engineering-Bereich durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
60 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 0,5, 1 oder 2 Stunden täglich für bis zu 10 Tage
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| Frequenz | 60 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 0,5, 1 oder 2 Stunden täglich für bis zu 10 Tage |
| Expositionsquelle | |
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| Kammer | cells were incubated in a polyvinyl chloride cell culture chamber within a pair of Helmholtz coils in multi-well cell culture plates containing the extracellular matrix constructs; cell culture chamber maintained a temperature of 37±0.5°C and 5% CO2 |
| Aufbau | Helmholtz coils were each constructed of 10 AWG copper magnet wire with an inner diameter of 95.5 cm and a coil height of 6.2 cm; field with <1% deviation in field strength over an area of 25.4 cm in diameter |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1,2 mT | - | gemessen | - | - |
Magnetfeld-exponierte Zellen mit und ohne Ko-Exposition mit 20 nm Gold-Nanopartikeln zeigten einen dichteren Bewuchs der Matrix-Oberflächen als schein-exponierte Zellpopulationen in der mikroskopischen Analyse. Die Zelllebensfähigkeit war nach den ersten 3 Tagen des Experiments in Ansätzen mit 20 nm-Partikeln unabhängig von der Konzentration und dem Magnetfeld im Vergleich zur crosslinked-Gruppe signifikant verringert. Ansätze mit Exposition bei dem Magnetfeld zeigten im Vergleich zu schein-exponierten Ansätzen, ebenso wie Ansätze mit 100 nm-Partikeln ohne Magnetfeld im Vergleich zur crosslinked-Gruppe, eine signifikant höhere Zellproliferation von Tag 3-10. Die tägliche Expositions-Dauer (0,5, 1 oder 2 Stunden) hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Zellproliferation.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine in vitro-Exposition von Fibroblasten der Maus sowohl bei einem 60 Hz-Magnetfeld als auch bei 100 nm Gold-Nanopartikeln die Zellproliferation erhöhen könnte, jedoch eine Ko-Exposition keinerlei synergistische Wirkung zeigt. Weitere Studien mit stärkeren Magnetfeldern und/oder größeren Nanopartikeln könnten jedoch andere Erkenntnisse liefern.
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