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espanolIntroduccion: La estimulacion biomecanica de celulas similares a osteoblastos humanos cultivadas, que se basa en vibraciones mecanicas controladas se ha demostrado anteriormente, pero los parametros mecanicos exactos que son efectivos para la mejora de la proliferacion de celulas aun son dificiles de alcanzar debido a la falta de registros de datos directos de las celulas estimuladas en cultivo. Por lo tanto, desarrollamos un sistema sintonizable de baja friccion que permite el registro de un rango estrecho de parametros mecanicos, por encima del espectro infrasonico, que se aplica de manera uniforme a celulas similares a osteoblastos humanos en cultivo monocapa, con el objetivo de identificar un rango de parametros mecanicos que son efectivos para mejorar la proliferacion de osteoblastos in vitro. Metodos: Se expusieron celulas similares a osteoblastos humanos en muestras de cultivo de monocapa de explante a vibracion mecanica en el rango de frecuencias de 10-70 Hz durante dos minutos, en cuatro intervalos de 24 horas. El numero de celulas en cultivo, la actividad de la fosfatasa alcalina celular (un marcador de maduracion celular) y la actividad de la lactato deshidrogenasa en los medios de cultivo (que representa la muerte celular) se midieron despues de la aplicacion del protocolo de estimulacion mecanica y se compararon estadisticamente con los cultivos de celulas de control mantenidos en condiciones estaticas. La proliferacion celular se dedujo del numero de celulas en cultivo y mediciones de muerte celular. Resultados: Encontramos que 50-70 Hz de protocolo de frecuencia de vibracion (10-30 µm de amplitud de desplazamiento maxima, 0,03 g de aceleracion de pico a pico) es optimo para mejorar la proliferacion de celulas (p Discusion: Detectamos los parametros mecanicos optimos del protocolo de excitacion para la induccion de la proliferacion de osteoblastos in vitro mediante una plataforma mecanica, que puede utilizarse como metodo estandarizado en la investigacion de la transduccion mecanica en osteoblastos humanos EnglishIntroduction: Biomechanical stimulation of cultured human osteoblast-like cells, which is based on controlled mechanical vibration, has been previously indicated, but the exact mechanical parameters that are effective for cells' proliferation enhancement are still elusive due to the lack of direct data recordings from the stimulated cells in culture. Therefore, we developed a low friction tunable system that enables recording of a narrow range of mechanical parameters, above the infrasonic spectrum, that applied uniformly to human osteoblast-like cells in monolayer culture, aiming to identify a range of mechanical parameters that are effective to enhance osteoblast proliferation in vitro. Methods: Human osteoblast-like cells in explant monolayer culture samples were exposed to mechanical vibration in the 10-70Hz range of frequencies for two minutes, in four 24 hours intervals. Cell numbers in culture, cellular alkaline phosphatase activity (a marker of cell maturation), and lactate dehydrogenase activity in culture media (representing cell death) were measured after the mechanical stimulation protocol application and compared statistically to the control cell cultures kept in static conditions. The cell proliferation was deduced from cell number in culture and cell death measurements. Results: We found that 50-70 Hz of vibration frequency protocol (10-30 μm of maximal displacement amplitude, 0.03g of peak-to-peak acceleration) is optimal for enhancing cells' proliferation(p Discussion: We detected the optimal mechanical parameters of excitation protocol for induction of osteoblast proliferation in vitro by a mechanical platform, which can be used as a standardized method in the research of mechanotransduction in human osteoblast. |
