Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu tiềm năng của photobiomodulation bằng laser 635 và 809 nm trên tế bào osteoblast người
Tóm tắt
Photobiomodulation (PBM) mô tả các phản ứng quang hóa học được kích thích bởi ánh sáng thông qua việc sử dụng laser/LED ánh sáng đỏ hoặc hồng ngoại gần với mật độ năng lượng thấp. Phương pháp không xâm lấn và không đau này đã được sử dụng trong một số lĩnh vực lâm sàng, nhưng các kết quả gây tranh cãi đòi hỏi một cái nhìn hoài nghi về các tác động đầy hứa hẹn và tiềm năng của nó. Trong nghiên cứu in vitro chi tiết này, các tế bào osteoblast đã được chiếu xạ bằng laser diode 635 và 809 nm với các mật độ năng lượng là 0.5, 1 và 2 J/cm2. Độ sống sót của tế bào, sự tăng sinh, quá trình tạo xương và sự biệt hóa osteoblast đã được đánh giá bằng xét nghiệm methylthiazole tetrazolium (MTT), xét nghiệm Alamar Blue, nhuộm acridine orange/propidium iodide, hoạt động của alkaline phosphatase (ALP), nhuộm Alizarin đỏ và phản ứng chuỗi polymerase ngược (RT-PCR) để kiểm tra sự biểu hiện của collagen loại I, ALPL và osteocalcin. Kết quả cho thấy rằng các liều năng lượng đã được nghiên cứu có tác động tạm thời (48 giờ sau khi chiếu laser) lên độ sống sót và sự tăng sinh của osteoblast. Tương tự, chiếu xạ bằng laser không có vẻ như có ảnh hưởng đến hoạt động ALP. Những kết quả này đã được xác nhận bởi phân tích RT-PCR của các dấu hiệu osteoblast. Nghiên cứu này gợi ý rằng một số tham số chiếu xạ và sự biến thể trong các phương pháp cần được xác lập rõ ràng trong phòng thí nghiệm trước khi điều trị bằng laser trở thành một ứng dụng giả thuyết cho tái tạo mô xương ở cấp lâm sàng.
Từ khóa
#photobiomodulation #tế bào osteoblast #laser 635 nm #laser 809 nm #năng lượng thấp #kích thích ánh sángTài liệu tham khảo
Woodruff LD, Bounkeo J, Brannon WM, Dawes KS, Barham CD, Waddell DL, Enwemeka CS (2004) The efficacy of laser therapy in wound repair: a meta-analysis of the literature. Photomed Laser Surg 22:241–247
Silva JP, Silva MA, Almeida APF, Junior IL, Matos AP (2010) Laser therapy in the tissue repair process: a literature review. Photomed Laser Surg. doi:10.1089/pho.2008.2372
Posten W, Wrone DA, Dover JS, Arndt KA, Silapunt S, Alam M (2005) Low-level laser therapy for wound healing: mechanism and efficacy. Dermatol Surg 31:334–40
AlGhamdi KM, Kumar A, Moussa NA (2012) Low-level laser therapy: a useful technique for enhancing the proliferation of various cultured cells. Lasers Med Sci 27:237–49. doi:10.1007/s10103-011-0885-2
Basford JR (1995) Low intensity laser therapy: still not an established clinical tool. Lasers Surg Med 16:331–42
Ozawa Y, Shimizu N, Kariya G, Abiko Y (1998) Low-energy laser irradiation stimulates bone nodule formation at early stages of cell culture in rat calvarial cells. Bone 22:347–54
Ueda Y, Shimizu N (2003) Effects of pulse frequency of low-level laser therapy (LLLT) on bone nodule formation in rat calvarial cells. J Clin Laser Med Surg 21:271–7
Nicolau RA, Jorgetti V, Rigau J, Pacheco MTT, Dos Reis LM, Zângaro RA (2003) Effect of low-power GaAIAs laser (660 nm) on bone structure and cell activity: an experimental animal study. Lasers Med Sci 18:89–94. doi:10.1007/s10103-003-0260-z
Luger EJ, Rochkind S, Wollman Y, Kogan G, Dekel S (1998) Effect of low-power laser irradiation on the mechanical properties of bone fracture healing in rats. Lasers Surg Med 22:97–102
Saito S, Shimizu N (1997) Stimulatory effects of low-power laser irradiation on bone regeneration in midpalatal suture during expansion in the rat. Am J Orthod Dentofacial Orthop 111:525–532. doi:10.1016/S0889-5406(97)70152-5
Dörtbudak O, Haas R, Mailath-Pokorny G (2002) Effect of low-power laser irradiation on bony implant sites. Clin Oral Implants Res 13:288–292
Ebrahimi T et al (2012) The influence of low-intensity laser therapy on bone healing. J Dent 9(4):238–248
Nicolau RA, Martinez MS, Rigau J, Tomas J (2004) Effect of low power 655 nm diode laser irradiation on the neuromuscular junctions of the mouse diaphragm. Lasers Surg Med 34(3):277–84
Khadra M, Kasem N, Haanaes HR, Ellingsen JE, Lyngstadaas SP (2004) Enhancement of bone formation in rat calvarial bone defects using low-level laser therapy. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 97(6):693–700
Pretel H, Lizarelli RF, Ramalho LT (2007) Effect of low-level laser therapy on bone repair: histological study in rats. Lasers Surg Med 39(10):788–96
Ribeiro DA, Matsumoto MA (2008) Low-level laser therapy improves bone repair in rats treated with anti-inflammatory drugs. J Oral Rehabil 35(12):925–33
Lopes CB, Pinheiro ALB, Sathaiah S et al (2007) Infrared laser photobiomodulation (830 nm) on bone tissue around dental implants: a Raman spectroscopy and scanning electronic microscopy study in rabbits. Photomed Laser Surg 25(2):96–101
Lopes CB, Pinheiro ALB, Sathaiah S et al (2005) Infrared laser light reduces loading time of dental implants: a Raman spectroscopic study. Photomed Laser Surg 23:27–31
Weber JB, Pinheiro AL, de Oliveira MG, Oliveira FA, Ramalho LM (2006) Laser therapy improves healing of bone defects submitted to autologous bone graft. Photomed Laser Surg 24(1):38–44
Torres CS, Santos JN, Monteiro JSC et al (2008) Does the use of laser photobiomodulation, bone morphogenetic proteins, and guided bone regeneration improve the outcome of autologous bone grafts? An in vivo study in a rodent model. Photomed Laser Surg 26:371–377
Al-Nasiry S, Geusens N, Hanssens M, Luyten C, Pijnenborg R (2007) The use of Alamar Blue assay for quantitative analysis of viability, migration and invasion of choriocarcinoma cells. Hum Reprod 22:1304–1309
Tabatabaei FS, Torshabi M, Nasab MM, Khosraviani K, Khojasteh A (2015) Effect of low-level diode laser on proliferation and osteogenic differentiation of dental pulp stem cells. Laser Phys. doi:10.1088/1054-660X/25/9/095602
Chen AC-H, Huang Y-Y, Arany PR, Hamblin MR (2009) Role of reactive oxygen species in low level light therapy. 716502–716502–11. doi: 10.1117/12.814890
Renno AC, McDonnell PA, Parizotto NA, Laakso EL (2007) The effects of laser irradiation on osteoblast and osteosarcoma cell proliferation and differentiation in vitro. Photomed Laser Surg 25:275–280
Stein E, Koehn J, Sutter W, Wendtlandt G, Wanschitz F, Thurnher D et al (2008) Initial effects of low-level laser therapy on growth and differentiation of human osteoblast-like cells. Wien Klin Wochenschr 120:112–7
Schwartz-Filho HO, Reimer AC, Marcantonio C, Marcantonio E, Marcantonio RAC (2011) Effects of low-level laser therapy (685 nm) at different doses in osteogenic cell cultures. Lasers Med Sci 26:539–43. doi:10.1007/s10103-011-0902-5
Coombe AR, Ho CT, Darendeliler MA, Hunter N, Philips JR, Chapple CC, Yum LW (2001) The effects of low level laser irradiation on osteoblastic cells. Clin Orthod Res 4:3–14
Stein A, Benayahu D, Maltz L, Oron U (2005) Low-level laser irradiation promotes proliferation and differentiation of human osteoblasts in vitro. Photomed Laser Surg 23:161–6. doi:10.1089/pho.2005.23.161
Pagin MT, de Oliveira FA, Oliveira RC, Sant’Ana ACP, de Rezende MLR, Greghi SLA, Damante CA (2014) Laser and light-emitting diode effects on pre-osteoblast growth and differentiation. Lasers Med Sci 29:55–9. doi:10.1007/s10103-012-1238-5
Bloise N, Ceccarelli G, Minzioni P et al (2013) Investigation of low-level laser therapy potentiality on proliferation and differentiation of human osteoblast-like cells in the absence/presence of osteogenic factors. J Biomed Opt. doi:10.1117/1.JBO.18.12.128006
Quarles LD, Yohay DA, Lever LW, Caton R, Wenstrup RJ (1992) Distinct proliferative and differentiated stages of murine MC3T3-E1 cells in culture: an in vitro model of osteoblast development. J Bone Miner Res 7:683–692
Hübler R, Blando E, Gaião L et al (2010) Effects of low-level laser therapy on bone formed after distraction osteogenesis. Lasers Med Sci 25:213. doi:10.1007/s10103-009-0691-2
Ré Poppi R, Da Silva AL, Nacer RS et al (2011) Evaluation of the osteogenic effect of low-level laser therapy (808 nm and 660 nm) on bone defects induced in the femurs of female rats submitted to ovariectomy. Lasers Med Sci 26:515. doi:10.1007/s10103-010-0867-9
Basso FG, Turrioni APS, Almeida LF, Soares DG, Oliveira CF, Hebling J, de Souza Costa CA (2016) Nutritional deprivation and LPS exposure as feasible methods for induction of cellular—a methodology to validate for vitro photobiomodulation studies. J Photochem Photobiol B Biol 159:205–210. doi:10.1016/j.jphotobiol.2016.04.001
Mark P, Kleinsorge M, Gaebel R, Lux C, Al. E (2013) Human mesenchymal stem cells display reduced expression of CD105 after culture in serum-free medium. Stem Cells Int. 1–8
Zhang C, Li S, Chen Y, Jiang Y, Chen P, Wang C, Fu X, Kang H, Shen B, Liang J (2014) Stimulative effects of low intensity He-Ne laser irradiation on the proliferative potential and cell-cycle progression of myoblasts in culture. doi: 10.1155/2014/205839
Nowak KC, McCormack M, Koch RJMD (2000) The effect of superpulsed carbon dioxide laser energy on keloid and normal dermal fibroblast secretion of growth factors: a serum-free study. Plast Reconstr Surg 105(6):2019–2048
Fujihara NA, Hiraki KRN, Marques MM (2006) Irradiation at 780 nm increases proliferation rate of osteoblasts independently of dexamethasone presence. Lasers Surg Med 38(4):332–336. doi:10.1002/lsm.20298
Oliveira CF et al (2010) Increased viability of odontoblast-like cells subjected to low-level laser irradiation. Laser Phys 20(7):1659–1666. doi:10.1134/S1054660X10130153
Almeida-Lopes L, Rigau J, Zângaro RA, Guidugli-Neto J, Jaeger MM (2001) Comparison of the low level laser therapy effects on cultured human gingival fibroblasts proliferation using different irradiance and same fluence. Lasers Surg Med 29:179–184. doi:10.1002/lsm.1107
Ferreira MP, Ferrari RA, Gravalos ED, Martins MD, Bussadori SK, Gonzalez DA, Fernandes KP (2009) Effect of low-energy gallium-aluminum-arsenide and aluminium gallium indium phosphide laser irradiation on the viability of C2C12 myoblasts in a muscle injury model. Photomed Laser Surg 27:901
Tabatabaei FS et al (2015) Effect of low-level diode laser on proliferation and osteogenic differentiation of dental pulp stem cells. Laser Phys 25(9):95602. doi:10.1088/1054-660X/25/9/095602, IOP Publishing
Oliveira CF, Basso FG, Lins EC et al (2011) In vitro effect of low-level laser on odontoblast-like cells. Laser Phys Lett 8:155–163