極低頻電磁場對新生大鼠成骨細胞的影響.pdf

1、極低頻電磁場(ELFEMF)與人類的生存環(huán)境及健康密切相關(guān)，其生物學(xué)效應(yīng)也倍受關(guān)注。流行性病學(xué)研究提示ELFEMF輻射與某些癌癥的高發(fā)病率有關(guān)，醫(yī)學(xué)研究顯示電磁場對骨折愈合、肌肉扭傷及高血壓等疾病有一定的治療作用。1977年Bassett使用ELFEMF刺激治療骨不連取得了滿意的效果，ELFEMF的生物效應(yīng)受到更加廣泛的關(guān)注，但關(guān)于ELFEMF的生物效應(yīng)機理仍然有很多困惑。以新生大鼠顱骨成骨細胞為實驗對象，本文研究了ELFEMF特征參數(shù)

2、(頻率、場強、脈寬、感生電場等)對其生物效應(yīng)的影響。本研究的主要內(nèi)容與結(jié)果如下： 1.極低頻多波形電磁刺激儀的研制本系統(tǒng)由兩部分組成：一部分是信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生頻率0～150Hz、電流0～10A可調(diào)的矩形波、三角波、正弦波、脈沖矩形波信號，矩形波、脈沖矩形波占空比可調(diào)、三角波上升時間與下降時間可調(diào)；另一部分為密繞螺線管，其長度為半徑的10倍。 2.大鼠成骨細胞的原代培養(yǎng)、純化及鑒定采用新生大鼠顱蓋骨成骨細胞的原代培養(yǎng)。

3、結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在骨塊邊緣長出大量的圓形、梭形和多邊形細胞，細胞體積大，折光性強；堿性磷酸酶(ALP)染色、VonKossa染色和鹽酸四環(huán)素鹽染色均呈陽性。 3.極低頻矩形波電磁場(REMF)對成骨細胞增殖與分化的影響采用不同強度、頻率和占空比的REMF作用于成骨細胞，檢測成骨細胞的增殖與ALP活性變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在頻率為15Hz、占空比為15％的REMF作用下，當(dāng)強度較高(20mT)或較低(0.5mT)時，均不能引起細胞增殖的改變，

4、但適中強度(1、5、10mT)的作用則可使細胞的增殖能力顯著增加，而強度為1mT、5mT時，可使細胞的分化能力減弱。在強度為5mT、占空比為15％的REMF作用下，頻率為15Hz、72Hz時，可顯著促進細胞的增殖和抑制細胞的分化。在15Hz、5mT的REMF作用下，占空比為15％、50％時，對成骨細胞增殖促進作用和分化抑制作用最為明顯。 4.不同波形的ELFEMF對成細胞的影響采用強度為5mT、頻率為15Hz、占空比為15％的R

5、EMF、三角波電磁場(TEMF)、正弦波電磁場(SEMF)和脈沖波電磁場(PEMF)作用于成骨細胞，檢測成骨細胞的增殖、ALP活性、礦化結(jié)節(jié)的面積和細胞周期的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：REMF顯著的促進成骨細胞的增殖、抑制細胞的分化。TEMF只顯著的促進成骨細胞礦化結(jié)節(jié)的形成。SEMF顯著的抑制成骨細胞的增殖、促進細胞的分化、抑制礦化結(jié)節(jié)的形成；而且SEMF使G0/G1期細胞數(shù)目增多，S期細胞數(shù)目減少。PEMF顯著的促進成骨細胞的增殖、抑制細

6、胞的分化、促進礦化結(jié)節(jié)的形成以及使G0/G1期細胞數(shù)目減少，S期細胞數(shù)目增多。 5.PEMF與SEMF對鈣離子有關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的影響在鈣離子阻斷劑存在條件下，采用強度為5mT、頻率為15Hz的SEMF和PEMF作用于成骨細胞并檢測其增殖情況。結(jié)果表明：PEMF對成骨細胞的增殖作用與細胞外液中的鈣離子濃度、PLC途徑以及細胞膜上P2受體有關(guān)；SEMF對成骨細胞增殖的作用僅與PLC途徑有關(guān)。 6.磁場與感生電場對成骨細胞增