THE EFFECT OF STATIC MAGNETIC FIELDS ON MOLECULAR AND CELLULAR ACTIVITIES

정자기장이 효소와 세포 활성에 미치는 영향

Optimal force for orthodontic treatment is the force that produces a rapid rate of tooth movement without discomfort to the Patient or ensuing tissue damage. Recently considerable interest has been generated in the application of magnets as a way to obtain an optimal force. The purpose of the present study was to investigate the effect of static magnetic fields of Sm-Co magnets on molecular and cellular activities. The distance of erythrocyte sedimentation was measured directly, and the activities and the syntheses of $Fe^{2+}$-related enzymes (catalase and NO synthase) and non $Fe^{2+}$-related enzyme (lactic dehydrogenase) were assayed by the spectrophotometer. The growth and the proliferation of osteoblast-like cells $MC_3T_3-E_1$ were determined by the crystal violet staining and the ${^3}H$-thymidine incorporation. The erythrocytes were exposed to the pole face flux density of 1,400 G (gauss), and the enzymes and osteoblast-like cells $MC_{3}T_3-E_1$ were exposed to the flux density of 7,000 G. The results obtained were as follows: 1. The distance of sedimentation of erythrocyte was not affected by the static magnetic fields. 2. The activities of catalase and lactic dehydrogenase were not affected by the static magnetic fields. 3. The intracellular syntheses of NO synthase and lactic dehydrogenase were not affected by the static magnetic fields. 4. The growth and the proliferation of cultured osteoblast-like cells $MC_{3}T_3-E_1$ were not affected by the static magnetic fields. These results suggested that the molecular and cellular activities were not significantly influenced by the static magnetic fields.

가장 바람직한 교정력은 환자에게 불편감을 주지 않고 치조골 상실과 치근흡수와 같은 조직의 손상없이 가장 빨리 치아를 이동시키는 힘이다. 최적의 교정력을 얻기 위하여 그 동안 많은 방법들이 시도되어 왔으며 최근에는 자석의 사용이 고려되고 있다. 본 연구는 Sm-Co 자석의 정자기장이 효소와 세포 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 적혈구 침강속도가 측정되었으며, 철이온과 관련된 효소 (Catalase, NO synthase)와 철이온과 무관한 효소 (Lactic dehydrogenase)의 활성과 세포내 합성은 Spectrophotometer를 이용하여 측정되었으며, 조골세포 $MC_{3}T_3-E_1$의 성장과 증식은 Crystal violet 염색법과 ${^3}H$-thymidine incorporation에 의한 DNA합성능을 측정하였다. 실험군의 적혈구는 표면자기장이 1,400 G (gauss)인 자석에, 효소와 조골세포는 7,000 G의 정자기장에 노출시키고, 정자기장에 노출시키지 않은 경우와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 적혈구 침강속도는 정자기장의 영향을 받지 않았다. 2. Catalase와 Lactic dehydrogenase의 활성은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 3. NO synthase와 Lactic dehydrogenase의 세포내 합성은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 4. 세포배양된 조골세포 $MC_{3}T_3-E_1$의 성장과 증식은 정자기장의 영향을 받지 않았다. 이상의 결과로 보아 정자기장은 효소와 세포 활성에 대한 영향이 없는 것으로 사료되었다.