تحریک نوری تمایز استخوانی روی داربست های سیلک بوسیله منبع نوری قوس پلاسما
تاریخ انتشار: دوشنبه 11 دی 1396
| امتیاز:
لیزر درمانی سطح پایین(LLLT) بیش از 30 سال است که برای بهبود زخم ها استفاده می شود. در سال های اخیر، LLLT یا تحریک نوری با استفاده از نور منوکروماتیک به عنوان ابزار موثری برای پزشکی بازساختی و دندانپزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. هدف این مطالعه نشان دادن قابل استفاده بودن منبع نوری قوس پلاسما برای بازسازی استخوان بوده است. به همین دلیل است که ما از منبع نوری پلی منوکروماتیک استفاده کردیم که طول موج موثری را در طیف 1500-590 نانومتری برای پاسخ سلولی ارائه می کند و اثرات تحریک نوری روی تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) کشت شده روی داربست های سیلک سه بعدی بررسی شد. پاسخ های سلولی بوسیله روش های کشت سلول از نظر تکثیر، تمایز و آنالیزهای مورفولوژیک ارزیابی شد. این نتایج نشان داد که تخریک نوری با یک منبع نور پلی کروماتیک (برای 5 دقیقه از روز سوم بعد از کشت شدن تا روز 28 به صورت دو روز در میان و با قدرت92-mW/cm2 از فاصله ده سانتی متری سلول ها) تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی را با توجه به فعالیت آلکالین فسفاتازی، محتوای کلسیمی و کلاژنی، بیان ژن های استخوانی و معدنی شدن ماتریکس تقویت کرد. در مجموع، ما پیشنهاد می کنیم که منبع نوری قوس پلاسما که در این جا استفاده شد، پتانسیل زیادی برای بازسازی استخوان دارد.
Lasers Med Sci. 2017 Dec 18. doi: 10.1007/s10103-017-2414-4. [Epub ahead of print]
Photostimulation of osteogenic differentiation on silk scaffolds by plasma arc light source.
Çakmak AS1, Çakmak S2, Vatansever HS3, Gümüşderelioğlu M4,5.
Abstract
Low-level laser therapy (LLLT) has been used for more than 30 years to heal wounds. In recent years, LLLT or photostimulation has been indicated as an effective tool for regenerative and dental medicine by using monochromatic light. The aim of this study is to indicate the usability of plasma arc light source for bone regeneration. This is why we used polychromatic light source providing effective wavelengths in the range of 590-1500 nm for cellular response and investigated photostimulation effects on osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) seeded on 3D silk scaffolds. Cellular responses were examined by using cell culture methods in terms of proliferation, differentiation, and morphological analyses. The results showed that photostimulation with a polychromatic light source (applied for 5 min from the 3rd day after seeding up to the 28th day in 2-day intervals with 92-mW/cm2 power from 10-cm distance to the cells) enhanced osteogenic differentiation of hMSCs according to higher alkaline phosphatase (ALP) activity, collagen and calcium content, osteogenic gene expressions, and matrix mineralization. In conclusion, we suggest that the plasma arc light source that was used here has a great potential for bone regeneration.
PMID: 29250712