Es sollte die Rolle von sinusförmigen elektromagnetischen Feldern von 15 Hz (1 mT) auf die Zelldifferenzierung (Adipogenese und Osteogenese) mesenchymaler Stammzellen untersucht werden und folglich der mögliche Mechanismus von elektromagnetischen Feldern zum Schutz und von der Behandlung von Osteoporose bewertet werden.
Das Knochenmark enthält mesenchymale Stammzellen, die die Fähigkeit aufweisen, in Adipozyten (Fettzellen) und Osteoblasten zu differenzieren. Es existiert eine gegenseitige Beziehung zwischen der Adipogenese und der Osteogenese mesenchymaler Stammzellen des Knochenmarks. Das Gleichgewicht zwischen dieser Osteoblasten- und Adipozyten-Differenzierung ist bei verschiedenen menschlichen Krankheiten gestört.
Exposition | Parameter |
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Exposition 1:
15 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 8 h/Tag an 3 Tagen
Alkalische Phosphatase Aktivität
|
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Exposition 2:
15 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 15 Tage oder 21 Tage
Ausbildung der mineralisierten Knochenmatirx
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Exposition 3:
15 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 21 Tage
Untersuchung der Bildung von cytoplamischen Lipid Droplets
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Exposition 4:
15 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 14 Tage
Immunoblot Analyse
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Frequenz | 15 Hz |
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Typ | |
Signalform |
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Expositionsdauer | kontinuierlich für 8 h/Tag an 3 Tagen |
Zusatzinfo | Alkalische Phosphatase Aktivität |
Expositionsquelle | |
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Aufbau | pair of Helmholtz coils with a diameter of 30 cm, positioned 30 cm apart, placed inside an incubator; culture dishes positioned between the coils; EMF uniformity about 90 % in the exposure area |
Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Frequenz | 15 Hz |
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Typ | |
Signalform |
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Expositionsdauer | kontinuierlich für 15 Tage oder 21 Tage |
Zusatzinfo | Ausbildung der mineralisierten Knochenmatirx |
Expositionsquelle |
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Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Frequenz | 15 Hz |
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Typ | |
Signalform |
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Expositionsdauer | kontinuierlich für 21 Tage |
Zusatzinfo | Untersuchung der Bildung von cytoplamischen Lipid Droplets |
Expositionsquelle |
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Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Frequenz | 15 Hz |
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Typ | |
Signalform |
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Expositionsdauer | kontinuierlich für 14 Tage |
Zusatzinfo | Immunoblot Analyse |
Expositionsquelle |
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Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
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magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Die Ergebnisse zeigten, dass das elektromagnetische Feld die osteogene Zelldifferenzierung der Stammzellen förderte und gleichzeitig die Bildung der Adipozyten hemmte. Das elektromagnetische Feld erhöhte die Enzymaktivität der alkalischen Phosphatase und die Bildung mineralisierter "Knötchen" und stimulierte die Osteoblasten-spezifische Genexpression von RUNX2, ALP, BMP2, DLX5 und BSP. Im Gegensatz dazu verminderte die elektromagnetische Feld-Exposition die Adipogenese und hemmte die Adipozyten-spezifische Genexpression von Adipsin, AP2 und PPARγ2. Es wurde ebenfalls die Proteinexpression von PPARγ2 gehemmt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Festlegung mesenchymaler Stammzellen in osteogene oder adipogene Abstammungslinien durch das elektromagnetische Feld beeinflusst wird.
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