FASEB J：靜態磁場可以促進3D列印的鈦支架介導的骨修復

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自從2016年發現3D列印（3DP）的多孔鈦支架以來，科學界一直在探索提高它們刺激骨生成或者骨重塑能力的方法。近日一項發表在《The FASEB Journal》上的文章發現使用靜態磁場（Static Magnetic Field，SMF）刺激3DP支架可以在體內外激活人骨來源的間充質幹細胞（human bone-derived mesenchymal stem cells，hBMSCs）的成骨潛力。

圖片來源：The FASEB Journal

「創傷、腫瘤及感染導致的大骨缺陷的重建仍然是骨科醫生面臨的巨大挑戰之一。」來自北京協和醫院、北京協和醫學院、中國醫學科學院骨科的Hai Wang博士說道。「而提到增強新骨的形成，SMF則是一種比骨植入和脈衝電磁場更可行的選擇。」

研究人員使用hBMSCs和動物模型進行了相關實驗。他們將hBMSCs植入到3DP支架表面之後，將細胞分為了4組，第一組作為對照組。隨後他們將剩下的三組分別暴露在磁場強度為50、100、150毫特斯拉（milliTesla，mT）的磁場中，並在接下來14天持續觀察這些細胞。

研究人員發現SMF刺激的細胞成骨潛力顯著高於對照組。此外，研究人員還發現磁場強度越大，成骨能力越強。

為了進行動物實驗，研究人員創造了一個骨缺陷的大鼠模型。將大鼠分為兩組後，研究人員將第一組作為對照組，將第二組暴露在100 mT的SMF中。12周後，研究人員發現SMF處理的大鼠生成了更多的新骨組織。

「磁場對骨骼重塑的影響早已為人所知，而現在卻有了如此優雅的進步，這為進一步的臨床轉化提供了更深入的見解。」 The FASEB Journal主編Thoru Pederson博士說道。

參考文獻：

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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