Polymers in Medicine

Polim. Med.
Index Copernicus (ICV 2021) – 120.65
MNiSW – 70
Average rejection rate – 27.13%
ISSN 0370-0747 (print)
ISSN 2451-2699 (online) 
Periodicity – biannual

Download PDF

Polymers in Medicine

2013, vol. 43, nr 3, July-September, p. 147–152

Publication type: original article

Language: Polish

Czy magnetostymulacja może mieć wpływ na gojenie ran? Badania in vitro

Does Magnetic Stimulation Affect Wound Healing? In vitro Studies

Agnieszka Rusak1,A,B,C,D, Zbigniew Rybak1,A,D,E,F

1 Zakład Chirurgii Eksperymentalnej i Badania Biomateriałów, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, Wrocław, Polska

Streszczenie

Wprowadzenie. Zmienne pole magnetyczne o niskiej częstotliwości (200–300 Hz) jest jedną z metod fizykalnych stosowanych w łagodzeniu bólu, regeneracji tkanek kostnych i miękkich. W literaturze medycznej można znaleźć opisy przypadków, które wykazują korzystne działanie magnetostymulacji w gojeniu ran. Brakuje jednak badań, które mogłyby wyjaśnić mechanizmy działania magnetostymulacji w tym obszarze. Dane literaturowe wykazują, że pole magnetyczne ma wpływ na hodowle in vitro. Reakcja komórek zależy od linii komórkowej, parametrów pola, czasu ekspozycji.
Cel pracy. W przeprowadzonych badaniach sprawdzono, czy zmienne pole magnetyczne o częstotliwości 180–195 Hz wpływa na żywotność komórek Balb 3T3.
Materiał i metody. Badania zostały wykonane na linii komórkowej mysich fibroblastów Balb 3T3, które poddawano wpływowi zmiennego pola magnetycznego. Do generowania pola wykorzystano aparat do magnetostymulacji Viofor JPS® System Classic (Med & Life). Komórki wysiano na płytki 96-dołkowe. Po 24 godzinach hodowlę poddawano magnetostymulacji. Do badań włączono 6 prób oraz 2 kontrole. Wybrano dwa generowane przez aparat programy: M1P2 i M2P2 oraz dwie intensywności 6 oraz 12. Próby 1, 2, 5 i 6 poddawano jednokrotnej magnetostymulacji przez kolejne dwa dni, próby 3 i 4 dwukrotnie co 1 godzinę, 3 razy dziennie. Eksperyment trwał 2 dni i był powtarzany 3–5 razy.
Wyniki. Oceny dokonano na podstawie kolorymetrycznego testu MTT. Test wykazał wpływ pola magnetycznego emitowanego przez aparat na żywotność komórek Balb 3T3. Trzy z sześciu wybranych programów powodowały zwiększenie żywotności komórek w stosunku do kontroli (którą przyjęto za 100%): 139%, 128%, 108%, w jednej próbie żywotność była mniejsza (92%) niż w grupie kontrolnej. Wyniki w tych grupach były istotne statystycznie (p < 0,05, test t-Student).
Wnioski. Zaobserwowano wpływ pola wytwarzanego przez aparat do magnetostymulacji Viofor JPS® System Classic (Med & Life) na żywotność komórek mysich fibroblastów Balb 3T3, co może potwierdzać korzystny wpływ magnetostymulacji jako metody fizykalnej wspomagającej gojenie ran przewlekłych.

Abstract

Background. Variable magnetic field of low frequency (200–300 Hz) is one of physical methods used in reducing pain as well as regeneration of bone and soft tissue. In medical literature there are case reports about successful treatment of chronic wound healing with this method. However, there is a lack of research that could explain the mechanism of action of magnetic field in this area. Literature data show that magnetic fields have an influence on cells cultures in vitro. Cells reaction depends on cells line, field parameters and time of exposition.
Objective. In our study we checked if the magnetic field of 180–195 Hz frequency influences Balb 3T3 cells viability.
Material and Methods. This study was conducted on mouse fibroblast Balb 3T3 cells, and the influence of variable magnetic field on cells was checked. Magnetic field was generated by Viofor JPS® System Classic (Med&Life). Cells were seeded on 96-well plates. After 24 hours the cells culture was exposed on magnetic fields. Two controls and six groups was included in the study. Two programs generated by Viofor JPS® System Classic were chosen: M1P2 and M2P2, as well as two intensities 6 and 12. Groups 1, 2, 5 i 6 were exposed once within two days, groups 3 and 4 were exposed three times a day every hour within two days. Experiment lasted two days and was repeated 3–5 times.
Results. Experiment was evaluated with colorimetric MTT test. The test showed influence of magnetic field generated by Viofor JPS® System Classic on viability of Balb 3T3 cells. Three from six chosen programs resulted in the increase of viability, compare to control. The control was taken as 100%. In groups 139%, 128%, 108% and 92% of viability was noted. Results were statisticaly significant in four groups (p < 0.05, Student’s t test).
Conclusion. The influence of magnetic fields generated by Viofor JPS® System Classic (Med&Life) on mouse fibroblast Balb 3T3 cells was noted. Results suggest potential beneficial effect of this physical method on chronic wound treatment.

Słowa kluczowe

magnetostymulacja, pole magnetyczne, rany przewlekłe, fibroblasty

Key words

magnetostimulation, magnetic fields, chronic wounds, fibroblasts

References (18)

  1. Opalko K., Sieroń A.: Zmienne pole magnetyczne w stomatologii i okulistyce. α-medica press, Bielsko-Biała 2010, 130–138.
  2. Sieroń A., Cieślar G., Krawczyk-Krupka A., Biniszkiewicz T., Bilska-Urban A., Adamek M.: Zastosowanie pól magnetycznych w medycynie. Podstawy teoretyczne, efekty biologiczne i zastosowania kliniczne. α-medica press, 2010, 211–230.
  3. Kortekaas R., van Nierop L.E., Baas V.G., Konopka K.H., Harbers M., van der Hoeven J.H., van Wijhe M., Aleman A., Maurits N.M.: A Novel Magnetic Stimulator Increases Experimental Pain Tolerance in Healthy Volunteers A Double-Blind Sham-Controlled Crossover Study. PLOS ONE, 2013, 8, 1–7.
  4. Leuchter A.F., Cook I.A., Jin Y., Phillips B.: The relationship between brain oscillatory activity and therapeutic effectiveness of transcranial magnetic stimulation in the treatment of major depressive disorder. Frontiersin Human Neurosci. 2013, 7, 1–12.
  5. Cui Y., Ge Z., Rizak J.D., Zhai C., Zhou Z., Gong S., Che Y.: Deficits in Water Maze Performance and Oxidative Stress in the Hippocampus and Striatum Induced by Extremely Low Frequency Magnetic Field Exposure. Open Access PLoS ONE 2012, 7, 1–5.
  6. Pasek J., Pasek T., Sieroń A.: Magnetostimulation in the treatment of crural vein ulceration. Int. Wound J. 2012, 9, 566–569.
  7. Tenuzzo B., Chionna A., Panzarini E., Lanubile R., Tarantino P., Di Jeso B., Dwikat M., Dini L.: Biological Effects of 6 mT Static Magnetic Fields: A Comparative Study in Different Cell Types. Bioelectromagnetics 2006, 27, 560–577.
  8. Martino C.F., Perea H., Hopfner U., Ferguson V.L., Wintermantel E.: Effects of Weak Static Magnetic Fields on Endothelial Cells. Bioelectromagnetics 2010, 31, 296–301.
  9. Bernardini C., Zannoni A., Turba M.E., Bacci M.L., Forni M., Mesirca P., Remondini D., Castellani G., Bersani F.: Effects Of 50 Hz Sinusoidal Magnetic Fields On Hsp27, Hsp70, Hsp90 Expression in Porcine Aortic Endothelial Cells (PAEC). Bioelectromagnetics 2007, 28, 231–237.
  10. Hong M.N., Han N.K., Lee H.-C., Ko Y.-K., Chi S.-G., Lee Y.-S., Gimm Y.-M., Myung S.-H., Lee J.-S.: Extremely Low Frequency Magnetic Fields Do Not Elicit OxidativeStress in MCF10A Cells. J. Radiation Res. 2012, 53, 79–86.
  11. Krasowski G., Kruk M.: Leczenie odleżyn i ran przewlekłych. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008, 81–89.
  12. Grey J.E., Harding K.G.: Leczenie ran w praktyce. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010, 47–51, 59–64.
  13. Guo A., Song B., Reid B., Gu Y., Forrester J.V., Jahoda C.A.B., Zhao M.: Effects of Physiological Electric Fields on Migration of Human Dermal Fibroblasts. Journal of Invest. Dermatol. 2010, 130(9), 2320–2322.
  14. Martino C.F: Static Magnetic Field Sensitivity of Endothelial Cells. Bioelectromagnetics 2011, 32, 506–508.
  15. Li F., Song J., Qi H., Sui F., Li G., Wang Q.: Effects of Static Magnetic Fields on the Physical and Chemical Properties of Cell Culture Medium RPM1 1640. Electromagnetic Biol. Med. 2007, 26, 25–32.
  16. Żwirska-Korczała K., Jochem J., Adamczyk-Sowa M., Sowa P., Poloniak R., Birkner E., Latocha M., Pilc K., Suchanek R.: Effect of extremaly low frequency electromagnetic fields on cel proliferation, antioxidative enzyme activities and lipid peroxidation in 3T3-L1 preadipocytes – an in vitro study. J. Physiol. Pharmacol. 2005, 56 (6), 101–108.
  17. Afinogenov G., Afinogenova A., Kalinin A.: Influence of constant, alternating and cyclotron low-intensity electromagnetic fields on fibroblast proliferative activity in vitro. Krankenhaushygiene Interdisziplinar 2009, 4(2), 1–4.
  18. Całkosiński I., Borodulin-Nadzieja L., Stańda M., Wasilewska U., Pietraszkiewicz T.: Influence of therapeutic magnetic stimulation on concentrations of collagen tissue in the course of experimental pleuritis in rats. Med. Weterynaryjna 2003, 59 (2), 161–164.