极低频电磁场对大鼠成骨细胞的影响

极低频电磁场(Extremely low-frequency electromagnetic field,ELEF)特性可以影响成骨细胞的增殖与分化。为了寻找有效的刺激骨折愈合的方法,我们研制了一种可产生多种波形,波形频率、强度可调的极低频脉冲电磁场刺激仪(频率0~300 Hz,强度0~40 mT),使用该仪器研究了矩形、脉冲、三角及正弦等多种波形对新生大鼠颅骨成骨细胞的影响。结果表明,脉冲波与矩形波电磁场可以显著刺激细胞增殖(P<0.05),抑制细胞分化(P<0.05),而正弦波形可以刺激细胞分化(P<0.05),但却抑制细胞的增殖(P<0.05)。     

极低频三角形电磁场对成骨细胞的影响

目的:观察三角形极低频电磁场对新生大鼠颅盖骨成骨细胞增殖与分化的影响.方法:采用频率为15Hz、不同强度、不同形状的三角形电磁场作用于成骨细胞,测量成骨细胞的增殖与碱性磷酸酶活性(ALP).结果:频率为15 Hz, 强度为4 mT～5 mT,三角形电磁场能够显著提高成骨细胞的增殖率和ALP的活性,而强度为8 mT时则显著抑制成骨细胞的增殖与ALP的活性;不同形状的三角形电磁场也明显影响成骨细胞的功能,其中以p为38%、85%对成骨细胞的影响最为明显.结论:电磁场的生物学效应依赖于其参数特征.     

不同占空比低强度脉冲电磁场对大鼠成骨细胞的影响

目的：研究磁感应强度为1mT、频率为15Hz不同占空比的脉冲电磁场（pulsedelectromagneticfields,PEMFs）对体外培养大鼠成骨细胞增殖与细胞分化的影响。方法：取新生SD大鼠仔鼠头盖骨,用骨组织块培养法分离成骨细胞,培养至第3代后,分另q对其进行场强1mT、频率15Hz,占空比10％、20％、40％、60％的脉冲电磁场作用,8h／d,持续作用3d．应用MTT法、碱性磷酸酶测定检测成骨细胞增殖、分化情况。结果：不同占空比PEMFs对大鼠成骨细胞增殖与分化影响程度不同,20％、40％和60％占空比组显著提高成骨细胞增殖水平（P〈0．05）,其中40％和60％占空比组作用效果最显著（P〈0．01）。10％、20％、40％和60％占空比组均能促进成骨细胞分化（P〈0．05）,其中以60％占空比组的效果最为明显fP〈O．01）。结论：本研究进一步证实了低强度PEMFs能够促进成骨细胞的增殖与分化,并且PEMFs对成骨细胞的影响依赖于占空比参数的选择．而且有可能存在“占空比”窗口。     

应力、极低频脉冲电磁场与成骨细胞

电磁与机械环境能够影响成骨细胞的生长与分化,关于其作用机理的研究每年都有大量的相关报道,主要针对细胞内的钙过程综述了极低频电磁场与机械因子对成骨细胞的作用途径,并对它们之间的异同进行了比较。     

脉冲电磁场对体外培养成骨细胞的影响

脉冲电磁场影响体外培养的成骨样细胞,促使其增殖、分化、并加速骨样组织形成,对成骨细胞形态学上也有一定影响,本文综述近年来国内外在电磁场对成骨细胞作用方面的一些研究进展.     

脉冲电磁场对小鼠成骨细胞归巢基因的作用

目的 研究脉冲电磁场（PEMF）对小鼠成骨细胞上与造血干细胞（HSC）归巢、增殖有关基因的作用.方法 9周龄C57BL/6J小鼠,采用频率70 Hz、电磁场强度2 mT的PEMF作用4～5周,每周作用6d,对照组小鼠不接受PEMF作用.作用结束后,取双侧股骨和胫骨,胶原酶消化、分离细胞,再经磁珠和流式分选、收集ALCAM＋Sca-1-成骨细胞,最后通过表达谱芯片和定量PCR检测ALCAM＋Sca-1-成骨细胞上与HSC归巢、增殖有关的基因.结果 PEMF作用下,成骨细胞上Jagl（其对应HSC上的受体为Notch）和Ang-1（其对应HSC上的受体为Tie-2）的表达增强.结论 PEMF可能通过对ALCAM＋Sca-1-成骨细胞上与HSC归巢和自我更新有关基因的作用,调控HSC.     

脉冲电磁场对破骨细胞和成骨细胞前体细胞作用的研究

目的 研究脉冲电磁场（PEMFs）对破骨细胞和成骨细胞前体细胞的作用。方法单独离体PEMFs作用：取8周龄雌性SD大鼠股骨骨髓细胞,根据PEMFs作用方式分为4个剂量组和对照组．分别进行成纤维细胞集落形成单位（CFU—F）和粒／巨噬细胞集落形成单位（CFU—GM）培养观察。活体结合离体PEMFs作用：取8周龄雌性SD大鼠随机分为3组：2—70组、OVX组和SHAM组,其中2．70组．OVX组进行双侧卵巢切除手术,SHAM组不切除卵巢。术后12周对2—70组大鼠进行PEMFs作用,OVX组和SHAM组不进行PEMFs作用。作用结束后,取大鼠股骨骨髓。根据体外培养过程中是否继续接受PEMFs作用,分为2—70PEMFs作用组／未作用组、OVXPEMFs作用组侏作用组、SHAMPEMFs作用组／未作用组,分别进行CFU．F和CFU．GM培养观察。结果单独离体PEMFs作用时,与对照组相比,4个剂量组的CFU-GM减少,CFU．F增加;活体结合离体PEMFs作用时,剂量组的CFU—F均增加,而CFU—GM各组间均无显著差异。结论单独离体PEMFs作用时,PEMFs对体外培养的破骨细胞前体细胞有抑制作用,对成骨细胞前体细胞增殖有促进作用;活体结合离体PEMFs作用时,PEMFs对成骨细胞前体细胞增殖有促进作用,但未见对破骨细胞前体细胞的抑制作用。     

正弦交变电磁场促进体外培养成骨细胞成熟矿化的时间效应

研究正弦交变电磁场(SEMFs)促进体外培养成骨细胞(OB)成熟矿化的时间效应。OB培养后随机分成7组,其中6组用50Hz、1.8mT SEMFs处理,处理时间为每天0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0h,1组0h(对照组)。倒置相差显微镜下观察各组细胞形态;48h后检测细胞增殖情况;第3、6、9、12d测定碱性磷酸酶(ALP)活性,第10d茜素红钙化结节染色。磁场处理8d后形成漩涡样分布的钙化节结;各磁场处理组均抑制细胞增殖;ALP活性从0.5～1.5h依次递增,从1.5～3.0h依次递减,1.5h组的ALP活性始终高于对照组(P<0.05),第9d时显著高于其他各磁场处理组(P<0.05);茜素红染色结果显示,1.0、1.5和2.0h组的钙化结节数明显多于对照组。50Hz、1.8mT SEMFs抑制体外培养OB的增殖,但对其分化成熟和矿化过程有显著促进作用,此作用与磁场处理时间有关,尤以1.5h促分化效果最为明显。     

低频脉冲电磁场对冻伤组织血液循环的影响

目的:研究观察频率为15 Hz、强度150 mT占空比一定的低频脉冲电磁场(Pulsed electromagnetic fields,PEMFs)对SD大鼠冻伤部位组织血液循环的影响。方法:设计以高精度、低输出阻抗信号发生器芯片MAX038为核心的低频脉冲电磁场发生器,装置可产生频率为15 Hz,强度150 mT的电磁场;在大鼠的背部区域,采用液氮冷却的方法,建立中度冻伤的SD大鼠冻伤模型。将24只大鼠分为3组,空白对照组,单纯冻伤组,冻伤照射治疗组。采用该低频脉冲电磁场照射冻伤治疗组,6 h/d,持续10 d。然后,采用动物B超检查各组大鼠冻伤部位组织血液循环情况,并测量各组大鼠冻伤部位存活面积。结果:各组SD大鼠冻伤后存活面积测量显示照射组存活面积最大(P<0.05);对比各组大鼠冻伤部位B超图像,表明照射组血液循环明显优于单纯冻伤组。结论:一定强度的低频脉冲电磁场能有效改善冻伤部位组织血液循环,促进冻伤恢复。     

电磁场对骨组织和成骨细胞的作用

电学环境是骨组织所处的重要微环境之一，外加电磁场对骨组织和成骨细胞有重要作用。临床上电磁场已被用于治疗骨折、骨不连、骨质疏松等骨科病症，并已取得满意的效果。本综述了电磁场对骨组织和成骨细胞的影响及机理，并对电磁场对骨组织工程化培养的意义进行了探索。     

静态和极低频电磁场非热生物效应的研究动态

人为电磁场对人类健康可能的影响尤其是电磁辐射与肿瘤发生的关系,日益引起人们的关注,电磁场的生物学效应得到全世界的广泛研究。我们着重介绍近5年来关于静态磁场和极低频电磁场生物效应的研究进展,包括信号转导、基因表达、染色体畸变、基因突变等细胞学和分子水平研究,以及致癌风险和健康危害评价等内容,并对该领域的未来研究进行了探讨。     

The Use of Pulsed Electromagnetic Fields with Complex Modulation in the Treatment of Patients with Diabetic Polyneuropathy

Clinical and electroneuromyographic studies were performed in 121 patients with diabetic polyneuropathy (DPN) before and after courses of treatment with pulsed electromagnetic fields with complex modulation (PEMF-CM) at different frequencies (100 and 10 Hz). Testing of patients using the TSS and NIS LL scales demonstrated a correlation between the severity and frequency of the main subjective and objective effects of disease and the stage of DPN. The severity of changes in the segmental-peripheral neuromotor apparatus – decreases in muscle bioelectrical activity, the impulse conduction rate along efferent fibers of peripheral nerves, and the amplitude of the maximum M response – depended on the stage of DPN and the duration of diabetes mellitus. The earliest and most significant electroneuromyographic signs of DPN were found to be decreases in the amplitude of the H reflex and the H_max/M_max ratio in the muscles of the lower leg. Application of PEMF-CM facilitated regression of the main clinical symptoms of DPN, improved the conductive function of peripheral nerves, improved the state of 1a afferents, and improved the reflex excitability of functionally diverse motoneurons in the spinal cord. PEMF-CM at 10 Hz was found to have therapeutic efficacy, especially in the initial stages of DPN and in patients with diabetes mellitus for up to 10 years.     

大鼠成骨细胞对动态拉伸刺激的生理响应

应用体外周期性机械拉伸装置研究机械拉伸对大鼠成骨细胞增殖及分化的影响.测试了在应变15%,频率20次/min的拉伸刺激下不同加载时间对成骨细胞增殖及分化的影响.发现在受载12h时,细胞相对增殖指数最大,随受载时间的增加而逐渐趋向于1,受载36h后,碱性磷酸酶活性的相对指数最显著.说明成骨细胞对周期性机械拉伸刺激的响应与受载时间相关联,并且受载的成骨细胞经过自身调控后,逐渐适应于新的力学环境,保持一种新的平衡状态.     

三种波形磁场对大鼠成骨细胞增殖与分化的影响

目的：研究不同波形磁场辐照，对离体大鼠成骨细胞增殖与分化的影响。方法：用矩形、三角形和正弦三种典型波形磁场辐照离体成骨细胞。结果：频率15Hz，幅值5mT，矩形磁场促进细胞增殖（P〈0．01），抑制细胞分化（P〈0．01）;正弦磁场抑制细胞增殖（P〈0．01），促进细胞分化（P〈0．01）；三角彤磁场对细胞增殖和分化的影响尤显著性差异．结论：除强度和频率窗外，还需考虑波形的影响。     

MC-Ⅲ型低频脉冲强磁场发生仪的研制

介绍了我们研制的强脉冲磁场发生仪。该发生仪可输出磁感应强度为 0 .1～ 2 .5 T,周期可调的脉冲磁场。使用表明 ,该仪器操作方便、性能可靠 ,可长时间稳定运行 ,已在磁场生物效应的科学实验中得到广泛应用     

50Hz正弦交变磁场对体外培养大鼠成骨细胞分化及BMP-2和collagen-I基因表达的影响

目的:研究频率为50 Hz不同强度正弦交变电磁场(electromagnetic fields,EMFs)对体外培养成骨细胞(Osteoblasts,OB)分化的影响。方法:体外分离培养大鼠颅骨成骨细胞,传代后随机分为9组,分别用频率50 Hz,磁场强度为0 mT(对照组)、0.9 mT、1.2 mT、1.5 mT、1.8 mT、2.1 mT、2.4 mT、2.7 mT和3.0 mT的正弦交变磁场处理,30 min/次/d。倒置相差显微镜下观察细胞形态;第3 d、6 d、9 d测定钙含量;第10 d茜素红钙化结节染色;RT-PCR法检测BMP-2和Collagen-I基因的表达。结果:磁场处理了3 d以后成骨细胞呈漩涡样分布;第9 d磁场组钙盐沉淀量普遍高于对照组,尤以1.8 mT显著高于对照(P0.01)及其他各组(P0.05);磁场处理组的BMP-2、Collagen-I基因表达水平高于对照组,其中1.8 mT和2.1 mT组表达量明显较高。结论:本实验所用50 Hz,0.9 mT~3.0 mT的正弦交变磁场能促进体外培养成骨细胞分化成熟,并提高BMP-2和Collagen-I的基因表达水平,其中以1.8 mT效果最为明显。