जैविक ऊतकों की उत्तेजना के लिए इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्र उपकरण
Summary
यह प्रोटोकॉल जैविक ऊतकों को उत्तेजित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत और चुंबकीय उत्तेजक दोनों का निर्माण करने के लिए कदम-दर-कदम प्रक्रिया का वर्णन करता है। प्रोटोकॉल में कंप्यूटेशनल इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्रों का अनुकरण करने और उत्तेजक उपकरणों के निर्माण के लिए एक दिशानिर्देश शामिल है।
Abstract
प्रसार, प्रवासन, भेदभाव, आकृति विज्ञान और आणविक संश्लेषण जैसे सेल गतिशीलता में सुधार करने के लिए ऊतक इंजीनियरिंग द्वारा इलेक्ट्रिक फील्ड्स (ईएफ) और चुंबकीय क्षेत्र (एमएफएस) का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। हालांकि, कोशिकाओं, ऊतकों या मचान को उत्तेजित करते समय इस तरह की उत्तेजना शक्ति और उत्तेजना के समय को चरने पर विचार करने की आवश्यकता होती है। यह देखते हुए कि ईएफएस और एमएफ सेलुलर प्रतिक्रिया के अनुसार भिन्न होते हैं, यह स्पष्ट नहीं है कि जैविक नमूनों को प्रोत्साहित करने के लिए पर्याप्त जैव भौतिक उत्तेजनाओं को उत्पन्न करने वाले उपकरणों का निर्माण कैसे किया जाए। वास्तव में, बायोफिजिकल उत्तेजनाओं को लागू किए जाने पर गणना और वितरण के संबंध में साक्ष्यों की कमी है। यह प्रोटोकॉल ईएफएस और एमएफएस उत्पन्न करने और जैविक नमूनों के अंदर और बाहर जैव भौतिक उत्तेजनाओं के वितरण की भविष्यवाणी करने के लिए कंप्यूटेशनल पद्धति के कार्यान्वयन के लिए उपकरणों के डिजाइन और निर्माण पर केंद्रित है। ईएफ डिवाइस जैविक संस्कृतियों के शीर्ष और नीचे स्थित दो समानांतर स्टेनलेस-स्टील इलेक्ट्रोड से बना था। इलेक्ट्रोड को 60 किलोहर्ट्ज में वोल्टेज (50, 100, 150 और 200 वीपी-पी) उत्पन्न करने के लिए एक ऑसिलेटर से जोड़ा गया था। एमएफ डिवाइस एक कुंडली से बना था, जिसे 60 हर्ट्ज पर करंट (1 ए) और वोल्टेज (6 वी) उत्पन्न करने के लिए एक ट्रांसफार्मर के साथ सक्रिय किया गया था। कुंडली के बीच में जैविक संस्कृतियों का पता लगाने के लिए एक पॉलीमिथाइल मेथाक्रिलेट समर्थन बनाया गया था। कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन ने जैविक ऊतकों के अंदर और बाहर ईएफएस और एमएफ के सजातीय वितरण को स्पष्ट किया। यह कम्प्यूटेशनल मॉडल एक आशाजनक उपकरण है जो एक सेलुलर प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए ईएफ और एमएफ का अनुमान लगाने के लिए वोल्टेज, आवृत्तियों, ऊतक मॉर्फोलोजी, वेल प्लेट प्रकार, इलेक्ट्रोड और कॉइल आकार जैसे मापदंडों को संशोधित कर सकता है।
Introduction
ईएफ और एमएफ को कोशिका गतिशीलता को संशोधित करने, प्रसार को प्रोत्साहित करने और ऊतकों के बाह्य मैट्रिक्स से जुड़े मुख्य अणुओं के संश्लेषण को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है1। विशिष्ट सेटिंग्स और उपकरणों का उपयोग करके इन जैव भौतिक उत्तेजनाओं को विभिन्न तरीकों से लागू किया जा सकता है। ईएफएस उत्पन्न करने के लिए उपकरणों के बारे में, प्रत्यक्ष युग्मन उत्तेजक इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं जो विट्रो में जैविक नमूनों के संपर्क में हैं या वीवो 2 में रोगियों और जानवरों के ऊतकों में सीधे प्रत्यारोपित किएजातेहैं; हालांकि, वहां अभी भी सीमाएं और कमियां है कि संपर्क में इलेक्ट्रोड द्वारा अपर्याप्त जैव अनुकूलता, पीएच और आणविक ऑक्सीजन स्तर में परिवर्तन शामिल हैं1. इसके विपरीत, अप्रत्यक्ष युग्मन उपकरण दो इलेक्ट्रोड के बीच ईएफ उत्पन्न करते हैं, जिन्हें जैविक नमूनों के समानांतर रखा जाता है3,जैविक नमूनों को प्रोत्साहित करने और ऊतकों और इलेक्ट्रोड के बीच सीधे संपर्क से बचने के लिए एक गैर-आक्रामक वैकल्पिक तकनीक की अनुमति देता है। इस प्रकार के डिवाइस को रोगी पर न्यूनतम आक्रमण के साथ प्रक्रियाओं को करने के लिए भविष्य के नैदानिक अनुप्रयोगों के लिए एक्सपेरिमेंट किया जा सकता है। एमएफएस उत्पन्न करने वाले उपकरणों के संबंध में, प्रेरक युग्मन उत्तेजक एक समय-अलग विद्युत धारा बनाते हैं, जो एक कुंडली के माध्यम से बहता है जो सेल संस्कृतियों के आसपास स्थित है4,5। अंत में, संयुक्त उपकरण हैं, जो क्षणिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र1उत्पन्न करने के लिए ईएफ और स्थिर एमएफ का उपयोग करते हैं। यह देखते हुए कि जैविक नमूनों को प्रोत्साहित करने के लिए विभिन्न विन्यास हैं, बायोफिजिकल उत्तेजनाओं को लागू किए जाने पर तनाव और आवृत्ति जैसे चर पर विचार करना आवश्यक है। वोल्टेज एक महत्वपूर्ण चर है, क्योंकि यह जैविक ऊतकों के व्यवहार को प्रभावित करता है; उदाहरण के लिए, यह दिखाया गया है कि सेल माइग्रेशन, ओरिएंटेशन और जीन अभिव्यक्तिएप्लाइड वोल्टेज 3 ,6,7,8,9,10के आयाम पर निर्भर करती है । आवृत्ति जैव भौतिक उत्तेजना में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह सबूत दिया गया है कि ये वीवो में स्वाभाविक रूप से होते हैं। यह प्रदर्शित किया गया है कि उच्च और कम आवृत्तियों कोशिकाओं पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है; विशेष रूप से, कोशिका झिल्ली में वोल्टेज-गेटेड कैल्शियम चैनल या एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, जो इंट्रासेलुलरस्तर1,7,11पर विभिन्न सिग्नलिंग-पाथवे को ट्रिगर करता है।
उपर्युक्त के अनुसार, ईएफ उत्पन्न करने के लिए एक डिवाइस में दो समानांतर कैपेसिटर12से जुड़ा एक वोल्टेज जनरेटर होता है। इस उपकरण को आर्मस्ट्रांग एट अल द्वारा लागू किया गया था ताकि 13 को13के प्रोलिफेरेटिव रेट और आणविक संश्लेषण दोनों को प्रोत्साहित किया जा सके । इस डिवाइस का एक अनुकूलन ब्राइटन एट अल द्वारा किया गया था, जिसने सेल संस्कृति को अपने ऊपर और नीचे के ढक्कन को ड्रिल करके अच्छी तरह से प्लेटें संशोधित की थीं। छेद कवर स्लाइड, जहां नीचे चश्मे जैविक ऊतकों संस्कृति के लिए इस्तेमाल किया गया द्वारा भरे गए थे । ईएफएस14उत्पन्न करने के लिए प्रत्येक कवर स्लाइड पर इलेक्ट्रोड रखे गए थे । इस उपकरण का उपयोग कोनड्रोसाइट्स, ऑस्टियोब्लास्ट और उपास्थि एक्सप्लांट को विद्युत रूप से प्रोत्साहित करने के लिए किया गया था, जिसमें कोशिका प्रसार14,15,16 और आणविक संश्लेषण3,17में वृद्धि दिखाई गई थी। हार्टिग एट अल द्वारा डिजाइन किए गए डिवाइस में एक वेव जनरेटर और एक वोल्टेज एम्पलीफायर शामिल था, जो समानांतर कैपेसिटर से जुड़ा हुआ था । इलेक्ट्रोड एक इन्सुलेट मामले में स्थित उच्च गुणवत्ता वाले स्टेनलेस स्टील से बने थे। इस उपकरण का उपयोग ऑस्टियोब्लास्ट को प्रोत्साहित करने के लिए किया गया था, जिसमें प्रसार और प्रोटीन स्राव18में उल्लेखनीय वृद्धि दिखाई गई थी। किम एट अल द्वारा इस्तेमाल किया डिवाइस एक biphasic वर्तमान उत्तेजक चिप है, जो उच्च वोल्टेज धातु ऑक्साइड के पूरक अर्धचालक की एक विनिर्माण प्रक्रिया का उपयोग कर बनाया गया था शामिल थे । एक संस्कृति अच्छी तरह से थाली विद्युत उत्तेजना के साथ एक प्रवाहकीय सतह पर संस्कृति कोशिकाओं के लिए डिजाइन किया गया था । इलेक्ट्रोड सिलिकॉन प्लेटों पर सोने में लेपित थे19. इस उपकरण का उपयोग ऑस्टियोब्लास्ट को प्रोत्साहित करने के लिए किया गया था, जिसमें संवहनी एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर19के प्रसार और संश्लेषण में वृद्धि और क्षारीय फॉस्फेट गतिविधि, कैल्शियम जमाव और अस्थि मॉर्फोजेनिक प्रोटीन20के उत्पादन को उत्तेजित करने के लिए दिखाया गया था। इसी प्रकार, इस उपकरण का उपयोग मानव अस्थि मज्जा मेसेंचिमल स्टेमकोशिकाओंके संवहनी एंडोथेलियल विकास कारक की प्रसार दर और अभिव्यक्ति को प्रोत्साहित करने के लिए किया गया था । नाकासुजी एट अल द्वारा डिजाइन किया गया डिवाइस प्लेटिनम प्लेटों से जुड़े वोल्टेज जनरेटर से बना था । इलेक्ट्रोड 24 विभिन्न बिंदुओं पर बिजली की क्षमता को मापने के लिए बनाया गया था । इस डिवाइस का उपयोग कोनड्रोसाइट्स को प्रोत्साहित करने के लिए किया गया था, जिसमें यह दर्शाया गया था कि ईएफएस ने सेल आकृति विज्ञान और प्रसार और आणविक संश्लेषण22में वृद्धि नहीं की। Au एट अल द्वारा इस्तेमाल किया डिवाइस प्लेटिनम तारों के साथ एक हृदय उत्तेजक से जुड़े दो कार्बन छड़ से लैस एक ग्लास चैंबर शामिल थे । इस उत्तेजक का उपयोग कार्डियोमायोसाइट्स और फाइब्रोब्लास्ट को प्रोत्साहित करने, सेल विस्तार और फाइब्रोब्लास्ट संरेखण23में सुधार करने के लिए किया गया था।
कई प्रकार के जैविक नमूनों को प्रोत्साहित करने के लिए हेल्महोल्ट्ज कॉइल के आधार पर विभिन्न एमएफ उपकरणों का निर्माण किया गया है। उदाहरण के लिए, हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल का उपयोग कोनड्रोसाइट्स24, 25के प्रसार और आणविक संश्लेषण को प्रोत्साहितकरने,आर्टिकुलर कार्टिलेज एक्सप्लांट्स26के प्रोटेओग्लाइकैन संश्लेषण को बढ़ाने, ऑस्टियोब्लास्ट जैसी कोशिकाओं के हड्डी निर्माण से संबंधित जीन अपरेगुलेशन में सुधार करने के लिए किया गया है27,और एंडोथेलियल कोशिकाओं के प्रसार और आणविक अभिव्यक्ति में वृद्धि28। हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल दूसरे के सामने स्थित दो कुंडलों में एमएफ उत्पन्न करते हैं। एक सजातीय एमएफ सुनिश्चित करने के लिए कुंडलों के त्रिज्या के बराबर दूरी के साथ रखा जाना चाहिए। हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल का उपयोग करने का नुकसान कुंडली आयामों में निहित है, क्योंकि उन्हें आवश्यक एमएफ तीव्रता उत्पन्न करने के लिए काफी बड़ा होना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जैविक ऊतकों के आसपास एमएफएस के सजातीय वितरण को सुनिश्चित करने के लिए कुंडलों के बीच की दूरी पर्याप्त होनी चाहिए। हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल के कारण होने वाले मुद्दों से बचने के लिए, विभिन्न अध्ययनों को सोनालिका कॉइल विनिर्माण पर केंद्रित किया गया है। सोनालिका कॉयल एक ट्यूब पर आधारित होते हैं, जो एमएफएस उत्पन्न करने के लिए तांबे के तार के साथ घाव होते हैं। कॉपर वायर इनपुट को सीधे आउटलेट या बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जा सकता है ताकि कुंडली को सक्रिय किया जा सके और सोनालिका के केंद्र में एमएफ बनाया जा सके। कुंडली जितनी अधिक बदल जाती है, एमएफ उतना ही अधिक उत्पन्न होता है। एमएफ परिमाण कुंडली29को सक्रिय करने के लिए लागू वोल्टेज और वर्तमान पर भी निर्भर करता है । सोनालिका कॉइल का उपयोग चुंबकीय रूप से विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं जैसे हेला, एचईके 293 और एमसीएफ730 या मेसेंचिमल स्टेम सेल31को प्रोत्साहित करने के लिए किया गया है।
विभिन्न लेखकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपकरणों ने या तो इलेक्ट्रोड के पर्याप्त आकार या कुंडली की सही लंबाई को ईएफ और एमएफ दोनों को सजातीय रूप से वितरित करने के लिए नहीं माना है। इसके अलावा, उपकरणों निश्चित वोल्टेज और आवृत्तियों उत्पन्न, विशिष्ट जैविक ऊतकों को प्रोत्साहित करने के लिए उनके उपयोग को सीमित। इस कारण से, इस प्रोटोकॉल में एक कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन दिशानिर्देश दोनों कैपेसिटिव सिस्टम और कॉइल का अनुकरण करने के लिए किया जाता है ताकि जैविक नमूनों पर ईएफएस और एमएफ का सजातीय वितरण सुनिश्चित किया जा सके, बढ़त प्रभाव से बचा जा सके। इसके अतिरिक्त, यह दिखाया गया है कि इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के डिजाइन इलेक्ट्रोड और कुंडली के बीच वोल्टेज और आवृत्ति उत्पन्न करते हैं, ईएफएस और एमएफ बनाते हैं जो सेल संस्कृति की बाधा के कारण होने वाली सीमाओं को अच्छी तरह से प्लेटें और हवा से दूर कर देगा। ये संशोधन किसी भी जैविक ऊतक को उत्तेजित करने के लिए गैर-आक्रामक और अनुकूली बायोरिएक्टर के निर्माण की अनुमति देंगे।
Protocol
Representative Results
Discussion
मानव ऊतकों को प्रभावित करने वाली विभिन्न विकृतियों को ठीक करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपचार औषधीय उपचार32 या शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप33हैं, जो स्थानीय रूप से दर्द को दूर करना चाहते ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक “फोडो नैसिनल डी फिनांसिमिएंटो पैरा ला सिन्सिया” द्वारा प्रदान की गई वित्तीय सहायता का धन्यवाद करते हैं, ला टेक्नोलोगिया, वाई ला इनोवासिओन-फोडो फ्रांसिस्को जोस डी काल्डास-मिन्सियासियस ” और यूनीवर्सिड नैसिनल डी कोलंबिया के माध्यम से अनुदान संख्या 80740-290-2020 और वीडियो के संस्करण में उपकरण और तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए वाल्टम टेक-रिसर्च एंड इनोवेशन द्वारा प्राप्त समर्थन।
Materials
| Electrical stimulator | |||
| Operational amplifier | Motorola | LF-353N | —- Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 22 kΩ Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 10 kΩ Quantity: 3 |
| Resistors | —- | —- | 2.6 kΩ Quantity: 2 |
| Resistors | —- | —- | 2.2 kΩ Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 1 kΩ Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 220 Ω Quantity: 2 |
| Resistors | —- | —- | 22 Ω Quantity: 5 |
| Resistors | —- | —- | 10 Ω Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 6.8 Ω Quantity: 1 |
| Resistors | —- | —- | 3.3 Ω Quantity: 2 |
| Polyester capacitors | —- | —- | 1 nF Quantity: 2 |
| Polyester capacitors | —- | —- | 100 nF Quantity: 1 |
| VHF Band Amplifier Transistor JFET | Toshiba | 2SK161 | —- Quantity: 1 |
| Power transistor BJT NPN | Mospec | TIP 31C | —- Quantity: 1 |
| Zener diode | Microsemi | 1N4148 | —- Quantity: 1 |
| Switch | Toogle Switch | SPDT – T13 | —- Quantity: 3 |
| Toroidal ferrite core | Caracol | —- | T*22*14*8 Quantity: 1 |
| Cooper wire | Greenshine | —- | AWG – 24 Quantity: 1 |
| Relimate header with female housing | ADAFRUIT | —- | 8 pin connectors Quantity: 1 |
| Relimate header with female housing | ADAFRUIT | —- | 2 pin connectors Quantity: 1 |
| Female plug terminal connector | JIALUN | —- | 4mm Lantern Plugs (Plug + Socket) 15 A Quantity: 1 |
| Aluminum Heat Sink | AWIND | —- | For TIP 31C transistor Quantity: 1 |
| Led | CHANZON | —- | 5 mm red Quantity: 1 |
| Integrated circuit socket connector | Te Electronics Co., Ltd. | —- | Double row 8-pin DIP Quantity: 1 |
| 3 pin connectors set | STAR | —- | JST PH 2.0 Quantity: 3 |
| 2 pin screw connectors | STAR | —- | For PCB Quantity: 1 |
| 3 pin screw connectors | STAR | —- | For PCB Quantity: 1 |
| Banana connector test lead | JIALUN | —- | P1041 – 4 mm – 15 A Quantity: 7 |
| Bullet connectors to banana plug charge lead | JIALUN | —- | 4 mm male-male/female-female adapters – 15 A Quantity: 1 |
| Case | —- | —- | ABS Quantity: 1 |
| Electrodes | —- | —- | Stainless – steel Quantity: 2 |
| Electrode support | —- | —- | Teflon Quantity: 2 |
| Printed circuit board | Quantity: 1 | ||
| Magnetic stimulator | |||
| Cooper wire | Greenshine | —- | AWG – 18 Quantity: 1 |
| AC power plugs | —- | —- | 120 V AC – 60 Hz Quantity: 1 |
| Banana female connector test lead | JIALUN | —- | 1Set Dual Injection – 4 mm – 15 A Quantity: 2 |
| Banana male connector test lead | JIALUN | —- | 1Set Dual Injection – 4 mm 15 A Quantity: 1 |
| Cell culture well plate support | —- | —- | PMMA Quantity: 1 |
| Fuse | Bussmann | 2A | —- Quantity: 1 |
| Transformer | —- | —- | 1A – 6 V AC Quantity: 1 |
| Tube | —- | —- | PVC Quantity: 1 |
| Variable rheostat | MCP | BXS150 | 10 Ω Quantity: 1 |
| General equipment | |||
| Digital dual source | PeakTech | DG 1022Z | 2 x 0 – 30 V / 0 – 5 A CC / 5 V / 3 A fijo Quantity: 1 |
| Digital Oscilloscope | Rigol | DS1104Z Plus | 100 MHz, bandwidth, 4 channels Quantity: 1 |
| Digital multimeter | Fluke | F179 | Voltage CC – CA (1000 V). Current CC – CA 10 A. Frequency 100 kHz Quantity: 1 |
References
- Balint, R., Cassidy, N. J., Cartmell, S. H. Electrical Stimulation: A Novel Tool for Tissue Engineering. Tissue Engineering Part B: Reviews. 19 (1), 48-57 (2013).
- Ercan, B., Webster, T. J. The effect of biphasic electrical stimulation on osteoblast function at anodized nanotubular titanium surfaces. Biomaterials. 31 (13), 3684-3693 (2010).
- Brighton, C., Wang, W., Clark, C. The effect of electrical fields on gene and protein expression in human osteoarthritic cartilage explants. The Journal of Bone and Joint Surgery-American. 90 (4), 833-848 (2008).
- Baerov, R. M., Morega, A. M., Morega, M. Analysis of magnetotherapy effects for post-traumatic recovery of limb fractures. Revue Roumaine des Sciences Techniques- Série électrotechnique et énergétique. 65 (1-2), 145-150 (2020).
- Escobar, J. F., et al. In Vitro Evaluation of the Effect of Stimulation with Magnetic Fields on Chondrocytes. Bioelectromagnetics. 41 (1), 41-51 (2019).
- Brighton, C., Wang, W., Clark, C. Up-regulation of matrix in bovine articular cartilage explants by electric fields. Biochemical and Biophysical Research Communications. 342 (2), 556-561 (2006).
- Xu, J., Wang, W., Clark, C., Brighton, C. Signal transduction in electrically stimulated articular chondrocytes involves translocation of extracellular calcium through voltage-gated channels. Osteoarthritis and Cartilage. 17 (3), 397-405 (2009).
- Xia, Y., et al. Magnetic field and nano-scaffolds with stem cells to enhance bone regeneration. Biomaterials. 183, 151-170 (2018).
- Richter, A., Bartoš, M., Ferková, &. #. 3. 8. 1. ;. Physical Analysis of Pulse Low-Dynamic Magnetic Field Applied in Physiotherapy BT. World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2018. , 239-245 (2019).
- Miyakoshi, J. Effects of static magnetic fields at the cellular level. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 87, 213-223 (2005).
- Zhang, K., Guo, J., Ge, Z., Zhang, J. Nanosecond Pulsed Electric Fields (nsPEFs) Regulate Phenotypes of Chondrocytes through Wnt/β-catenin Signaling Pathway. Scientific Reports. 4 (5836), 1-8 (2014).
- Brighton, C. T., Unger, A. S., Stambough, J. L. In vitro growth of bovine articular cartilage chondrocytes in various capacitively coupled electrical fields. Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 15-22 (1984).
- Armstrong, P. F., Brighton, C., Star, A. M. Capacitively coupled electrical stimulation of bovine growth plate chondrocytes grown in pellet form. Journal of Orthopaedic Research. 6 (2), 265-271 (1988).
- Brighton, C., Townsend, P. Increased cAMP production after short-term capacitively coupled stimulation in bovine growth plate chondrocytes. Journal of Orthopaedic Research. 6 (4), 552-558 (1988).
- Brighton, C. T., Jensen, L., Pollack, S. R., Tolin, B. S., Clark, C. Proliferative and synthetic response of bovine growth plate chondrocytes to various capacitively coupled electrical fields. Journal of Orthopaedic Research. 7 (5), 759-765 (1989).
- Brighton, C. T., Okereke, E., Pollack, S. R., Clark, C. In vitro bone-cell response to a capacitively coupled electrical field. The role of field strength, pulse pattern, and duty cycle. Clinical Orthopaedics and Related Research. 285, 255-262 (1992).
- Wang, W., Wang, Z., Zhang, G., Clark, C., Brighton, C. T. Up-regulation of chondrocyte matrix genes and products by electric fields. Clinical Orthopaedics and Related Research. 427, 163-173 (2004).
- Hartig, M., Joos, U., Wiesmann, H. P. Capacitively coupled electric fields accelerate proliferation of osteoblast-like primary cells and increase bone extracellular matrix formation in vitro. European Biophysics Journal. 29 (7), 499-506 (2000).
- Kim, I. S., et al. Biphasic electric current stimulates proliferation and induces VEGF production in osteoblasts. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research. 1763 (9), 907-916 (2006).
- Kim, I., et al. Novel Effect of Biphasic Electric Current on In Vitro Osteogenesis and Cytokine Production in Human Mesenchymal Stromal Cells. Tissue Engineering Part A. 15, 2411-2422 (2009).
- Kim, I., et al. Novel action of biphasic electric current in vitro osteogenesis of human bone marrow mesenchymal stromal cells coupled with VEGF production. Bone. 43, 43-44 (2008).
- Nakasuji, S., Morita, Y., Tanaka, K., Tanaka, T., Nakamachi, E. Effect of pulse electric field stimulation on chondrocytes. Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics. 1, 13-16 (2009).
- Au, H. T. H., Cheng, I., Chowdhury, M. F., Radisic, M. Interactive effects of surface topography and pulsatile electrical field stimulation on orientation and elongation of fibroblasts and cardiomyocytes. Biomaterials. 28 (29), 4277-4293 (2007).
- Vanessa, N., et al. In vitro exposure of human chondrocytes to pulsed electromagnetic fields. European Journal of Histochemistry. 51 (3), 203-211 (2007).
- Pezzetti, F., et al. Effects of pulsed electromagnetic fields on human chondrocytes: An in vitro study. Calcified Tissue International. 65 (5), 396-401 (1999).
- De Mattei, M., et al. Effects of electromagnetic fields on proteoglycan metabolism of bovine articular cartilage explants. Connective Tissue Research. 44 (3-4), 154-159 (2003).
- Sollazzo, V., Massari, L., Caruso, A., Mattei, M., Pezzetti, F. Effects of Low-Frequency Pulsed Electromagnetic Fields on Human Osteoblast-Like Cells In Wtro. Electromagnetobiology. 15, 75-83 (2009).
- Martino, C. F., Perea, H., Hopfner, U., Ferguson, V. L., Wintermantel, E. Effects of weak static magnetic fields on endothelial cells. Bioelectromagnetics. 31 (4), 296-301 (2010).
- Wada, K., et al. Design and implementation of multi-frequency magnetic field generator producing sinusoidal current waveform for biological researches. 2016 18th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’16 ECCE Europe). 2016, 1-8 (2016).
- Cho, H., Kim, S., Kim, K. K., Kim, K., Kim, K. Pulsed Electromagnetic Fields Stimulate Cellular Proliferation in Different Types of Cells. IEEE Transactions on Magnetics. 52 (7), 1-4 (2016).
- Yan, J., Dong, L., Zhang, B., Qi, N. Effects of extremely low-frequency magnetic field on growth and differentiation of human mesenchymal stem cells. Electromagnetic Biology and Medicine. 29 (4), 165-176 (2010).
- Enoch, S., Grey, J. E., Harding, K. G. ABC of wound healing. Non-surgical and drug treatments. BMJ. 332 (7546), 900-903 (2006).
- Bhosale, A. M., Richardson, J. B. Articular cartilage: Structure, injuries and review of management. British Medical Bulletin. 87 (1), 77-95 (2008).
- Al Hamed, R., Bazarbachi, A. H., Malard, F., Harousseau, J. -. L., Mohty, M. Current status of autologous stem cell transplantation for multiple myeloma. Blood Cancer Journal. 9 (4), 44 (2019).
- Massari, L., et al. Biophysical stimulation of bone and cartilage: state of the art and future perspectives. International Orthopaedics. 43 (3), 539-551 (2019).
- Naskar, S., Kumaran, V., Basu, B. Reprogramming the Stem Cell Behavior by Shear Stress and Electric Field Stimulation: Lab-on-a-Chip Based Biomicrofluidics in Regenerative Medicine. Regenerative Engineering and Translational Medicine. 5 (2), 99-127 (2019).
- Hunckler, J., de Mel, A. A current affair: electrotherapy in wound healing. Journal of Multidisciplinary Healthcare. 10, 179-194 (2017).
- Henry, S. L., Concannon, M. J., Yee, G. J. The effect of magnetic fields on wound healing: experimental study and review of the literature. Eplasty. 8, 393-399 (2008).
- Hiemer, B., et al. Effect of electric stimulation on human chondrocytes and mesenchymal stem cells under normoxia and hypoxia. Molecular Medicine Reports. 18 (2), 2133-2141 (2018).
- Chao, P. H., et al. Chondrocyte translocation response to direct current electric fields. Journal of Biomechanical Engineering. 122 (3), 261-267 (2000).
- Zhao, M., Bai, H., Wang, E., Forrester, J., McCaig, C. Electrical stimulation directly induces pre-angiogenic responses in vascular endothelial cells by signaling through VEGF receptors. Journal of Cell Science. 117 (3), 397-405 (2004).
- Li, X., Kolega, J. Effects of direct current electric fields on cell migration and actin filament distribution in bovine vascular endothelial cells. Journal of Vascular Research. 39 (5), 391-404 (2002).
- Singh, B., Dixit, A. Multistage amplifier and tuned amplifier. Analog Electronics. , 87-131 (2007).
- Esfandiari, E., et al. The effect of high frequency electric field on enhancement of chondrogenesis in human adipose-derived stem cells. Iranian Journal Basic Medical Sciences. 4 (3), 571-576 (2014).
- Mardani, M., et al. Induction of chondrogenic differentiation of human adipose-derived stem cells by low frequency electric field. Advanced Biomedical Research. 5 (97), 1-7 (2016).
- Karaman, O., Gümüşay, M., Demirci, E. A., Kaya, A. Comparative assessment of pulsed electromagnetic fields (PEMF) and pulsed radio frequency energy (PRFE) on an in vitro wound healing model. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 57, 427-437 (2018).
- Glinka, M., et al. Test chambers for cell culture in static magnetic field. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 331, 208-215 (2013).
- Vacek, T. P., et al. Electrical stimulation of cardiomyocytes activates mitochondrial matrix metalloproteinase causing electrical remodeling. Biochemical and Biophysical Research Communications. 404 (3), 762-766 (2011).
- Okutsu, S., et al. Electric Pulse Stimulation Induces NMDA Glutamate Receptor mRNA in NIH3T3 Mouse Fibroblasts. The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 215 (2), 181-187 (2008).
