Es sollten die Wirkungen einer Exposition von kultiviertem Gewebe des Oberschenkel-Knochens von Ratten bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die Knochen-Bildung und -Resorption und auf die Genexpression von damit in Zusammenhang stehenden Markern untersucht werden.
Um die Haupttypen von Knochen-Gewebe eines Röhrenknochens zu untersuchen, wurde Gewebe des Knochenschafts (Diaphyse, enthält hauptsächlich Kortikalis-Gewebe) und der angrenzenden Metaphyse (enthält viel Spongiosa-Gewebe) des Oberschenkel-Knochens aus Ratten extrahiert, für 48 Stunden kultiviert und anschließend bei dem Magnetfeld exponiert..
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
1,5 Stunden/Tag für bis zu 12 Tage
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| Frequenz | 50 Hz |
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| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | 1,5 Stunden/Tag für bis zu 12 Tage |
| Expositionsquelle | |
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| Kammer | 60-mm culture dishes in a CO2 incubator (5% CO2, 37°C and 100% humidity) |
| Aufbau | 6 culture dishes were exposed at a time and placed within the solenoid, which was composed of a core cylinder of acrylic tube (inner diameter: 18 cm; height: 21 cm) and three series-connected coils, which respectively had 24 x 8, 24 x 7 and 24 x 8 turns, with the dimension of the wire being 5 mm x 2 mm; the magnetic field was homogeneous with <5% both horizontally and vertically error |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1,8 mT | - | gemessen | - | - |
In exponierten Oberschenkel-Knochen-Geweben aus Metaphyse und Diaphyse wurde im Vergleich zur Kontrollgruppe ein signifikanter Anstieg der Enzymaktivität der alkalischen Phosphatase und eine signifikante Abnahme der Enzymaktivität der Tartrat-resistenten sauren Phosphatase gefunden. Darüber hinaus wurde eine signifikant erhöhte Genexpression der mit Knochenbildung im Zusammenhang stehenden Gene Osterix, Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor 1 und alkalische Phosphatase in beiden Knochen-Geweben nach der Exposition bei dem Magnetfeld im Vergleich zur Kontrollgruppe beobachtet.
In den Nährmedien beider Knochen-Gewebe-Kulturen waren nach Exposition bei dem Magnetfeld im Vergleich zur Kontrollgruppe der Glukose-Gehalt signifikant reduziert und der Lactat-Gehalt signifikant erhöht. Die Genexpression der mit Knochen-Resorption in Zusammenhang stehenden Gene Tartrat-resistente saure Phosphatase, Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor und Cathepsin K war in beiden Gewebe-Typen im Vergleich zu den Kontrollgruppen signifikant verringert.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von kultiviertem Gewebe des Oberschenkel-Knochens von Ratten bei einem 50 Hz-Magnetfeld die Knochen-Bildung fördern, den Stoffwechsel erhöhen und die Knochen-Resorption verringern könnte.
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