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磁场技术在生物医学领域极具应用潜力2024-02-05 09:02:50

地球上的一切生物体一直暴露于各种类型的磁场环境中,磁场分为静磁场和动磁场,磁场作用于人体主要是通过磁力线穿透人体作用于细胞产生感应电流,其效应主要通过控制强度、频率和暴露时间来调节,影响各种细胞的迁移、增殖和分化,被广泛应用于相关疾病的物理疗法,如高血压、糖尿病等。

当组织发生炎症或损伤时,炎症损伤相关部位会优先吸引移植入人体的外源性间充质干细胞归巢,进而发挥治疗作用。于是,相关学者对此展开了大量研究,如基因改造、磁引导技术、水凝胶支架等,有效地克服了干细胞治疗中靶向率低的难点,其中磁引导技术即用磁性颗粒标记干细胞,之后利用磁场吸引至损伤部位,经低剂量磁性纳米粒子与静磁场预处理后间充质干细胞产生的外泌体,可以通过外泌体中miR-1260a靶向HDAC7和COL4A2增强成骨和血管生成能力,磁场与电场相互依存、相互联系形成电磁场,脉冲电磁场是一种高能非电离辐射,产生的感应电流直接作用于细胞膜,从而对细胞表面产生电化作用,脉冲电磁场可以刺激种植体在早期愈合中的稳定性。
 
许多研究表明磁场对牙髓干细胞的成骨/成牙本质向分化有促进作用,磁场技术为骨组织工程提供了一种新的技术方法,但是由于窗口效应,磁场强度、暴露时间等相关磁场参数范围仍需进一步观察。磁场技术在生物医学领域极具应用潜力,磁场的作用机制可能与生物膜有关,目前的相关作用机制表明磁场可通过影响相关离子浓度及多种信号通路调控干细胞的生物学功能。磁现象的本质是电荷运动,人体体液是电解质溶液,属于导体,磁力线切割导体产生感应电流,在交变磁场作用下Na+、Cl-、K+等活动加强,改变膜电位,细胞膜的通透性增加,促进了细胞内外物质交换。
 
出自《影响牙髓干细胞成骨及成牙本质分化的相关物理因素及作用机制》作者孙玉婷,吴家媛,张剑.