Es sollte untersucht werden, ob statische Magnetfelder, die rund um spinale metallische (Titan-) Geräte erzeugt werden, die periprosthetische (d.h. rund um die Prothese) Osteolyse (Knochenabbau) beeinflussen könnten, was nicht nur Osteoblasten moduliert, sondern auch die Osteoklasten-Zellfunktion. Zusätzlich wurde untersucht, ob gepulste elektromagnetische Felder, die normalerweise in der klinischen Praxis für verzögerte Bruchheilungen genutzt werden, die Osteoklasten-Differenzierung und -Aktivität beeinflussen könnten.
Primäre Osteoklasten-Zellen wurden aus primären Osteoklasten-Vorläuferzellen isoliert.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage
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Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage
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| Frequenz | |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,9 µT | - | - | - | - |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 7, 10 oder 14 Tage |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | 30 cm long solenoid with a diameter of 15 cm and 45 turns of 20 gauge magnetic wire placed in an incubator with 100% humidity and a temperature of 37°C; field uniform inside the solenoid |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 0,4 mT | - | - | - | - |
Die statischen Magnetfeld-exponierten Zellen zeigten im Vergleich zu den schein-exponierten Zellen nach sieben und zehn Tagen Exposition einen differenzierteren Phänotyp, eine höhere Anzahl an differenzierten Zellen und eine signifikant höhere TRAP-Enzymaktivität. Gepulste elektromagnetische Feld-exponierte Zellen haben einen weniger differenzierten Phänotypen nach der siebentägigen Exposition im Vergleich zur schein-exponierten Kontrolle (kein Unterschied nach 10 und 14 Tagen), wohingegen die TRAP-Enzymaktivität zu keinem Beobachtungszeitpunkt statistisch signifikante Unterschiede zwischen den exponierten und den Kontroll-Zellen zeigte.
Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass statische Magnetfelder derselben Stärke, wie sie rund um spinale Geräte erzeugt werden, die Osteoklasten-Zelldifferenzierung und -Aktivität beeinflussen können. Der aseptische Verlust in der Nähe von Titan-Implantaten könnte zum Teil aufgrund einer erhöhten Osteoklasten-Aktivität und Zelldifferenzierung zustande kommen. Gepulste elektromagnetische Felder derselben Stärke, wie sie bei der Behandlung von verzögerter Bruchheilung eingesetzt werden, können den Osteoklasten-Phänotypen nach einer siebentägigen Behandlung beeinflussen, wohingegen die TRAP-Enzymaktivität durch diese Art elektromagnetischer Felder nicht beeinflusst wird.
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