Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

In vitro electromagnetic stimulation to enhance cell proliferation in extracellular matrix constructs with and without metallic nanoparticles. med./bio.

[Elektromagnetische in vitro Stimulation zur Erhöhung der Zellproliferation in extrazelluläten Matrix-Gebilden mit und ohne metallischen Nanopartikeln].

Veröffentlicht in: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2015; 103 (8): 1532-1540

Ziel der Studie (lt. Autor)

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.

Hintergrund/weitere Details

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.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 60 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 0,5, 1 oder 2 Stunden täglich für bis zu 10 Tage

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 0,5, 1 oder 2 Stunden täglich für bis zu 10 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
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.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 1,2 mT - gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

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.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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