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FASEB J:静态磁场可以促进3D打印的钛支架介导的骨修复

来源:本站原创 2019-02-17 15:45

2019年2月17日讯 /生物谷BIOON /——自从2016年发现3D打印(3DP)的多孔钛支架以来,科学界一直在探索提高它们刺激骨生成或者骨重塑能力的方法。近日一项发表在《The FASEB Journal》上的文章发现使用静态磁场(Static Magnetic Field,SMF)刺激3DP支架可以在体内外激活人骨来源的间充质干细胞(human bone-derived mesenchymal stem cells,hBMSCs)的成骨潜力。


图片来源:The FASEB Journal

“创伤、肿瘤及感染导致的大骨缺陷的重建仍然是骨科医生面临的巨大挑战之一。”来自北京协和医院、北京协和医学院、中国医学科学院骨科的Hai Wang博士说道。“而提到增强新骨的形成,SMF则是一种比骨植入和脉冲电磁场更可行的选择。”

研究人员使用hBMSCs和动物模型进行了相关实验。他们将hBMSCs植入到3DP支架表面之后,将细胞分为了4组,第一组作为对照组。随后他们将剩下的三组分别暴露在磁场强度为50、100、150毫特斯拉(milliTesla,mT)的磁场中,并在接下来14天持续观察这些细胞。研究人员发现SMF刺激的细胞成骨潜力显著高于对照组。此外,研究人员还发现磁场强度越大,成骨能力越强。

为了进行动物实验,研究人员创造了一个骨缺陷的大鼠模型。将大鼠分为两组后,研究人员将第一组作为对照组,将第二组暴露在100 mT的SMF中。12周后,研究人员发现SMF处理的大鼠生成了更多的新骨组织。

“磁场对骨骼重塑的影响早已为人所知,而现在却有了如此优雅的进步,这为进一步的临床转化提供了更深入的见解。” The FASEB Journal主编Thoru Pederson博士说道。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Hai Wang, Zhihong Wu et al. Enhanced osteogenic differentiation of human bone–derived mesenchymal stem cells in 3-dimensional printed porous titanium scaffolds by static magnetic field through up-regulating Smad4. The FASEB Journal. https://doi.org/10.1096/fj.201802195R

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