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ePaper created 2017-03-17, 12:41:55 | version 1.38.0
research | Lethality of DPSC cells Lethality of CHO cells mW Total of irradiated cells vital lethal % lethal mW Total of irradiated cells vital lethal % lethal 16 18 20 26 10 10 69 72 10 10 64 47 0 0 5 0 0 7 25 35 Table 3 16 18 20 26 10 10 69 72 10 10 68 65 0 0 0 0 0 0 11 14,5 Table 4 cells (CHO) at an irradiation wavelength of 780 nm.3 In these earlier studies, it was concluded that the damage is subject to a two-photon effect, for which a damage effect E can be expected according to the formula E ~ P² / with P: average laser power and : pulse width. As in comparison an increase of the pulse width by factor F = 700 fs / 170 fs = 4 exists, it follows that a power increase by factor S = 1.7 to 2 should be neces- sary in order to achieve the same destructive effect. This relation cannot be confirmed exactly basing on the presented data, but a factor S > 1.25 can be as- sumed, as already 7 % of the DPSC cells died at an average power of 16 mW and a pulse duration of 170 fs, but 20 mW at 700 fs were necessary to achieve the same effect. DPSC cells react slightly more sensitive at a pulse width of 700 fs than CHO cells. At an exposure of 26 mW laser power only 15 % of the CHO cells were Kurz & bündig damaged in comparison to 35 % of the DPSC cells. The detected ROS formation indicates a photochemi- cal damage process._ contact Prof. Dr Karsten König Saarland University Campus A5.1, Room 2.35 66123 Saarbrücken Germany Tel.: +49 681 3023451 k.koenig@blt.uni-saarland.de Dr Anton Kasenbacher Obere Hammerstr. 5 83278 Traunstein Germany Tel.: +49 861 4692 a.k@ts-net.de Author details Author details Die humanen Stammzellen aus der Zahnpulpa Erwachsener (erhalten von S. Gronthos, NIH, Bethesda, USA) wurden in a-modifiziertem Eagle´s Medium (MEM) bei 37 °C in 25 ml und 75 ml Zellkultur-Flaschen (Greiner, Frickenhausen, Deutschland) kultiviert. Die Zellen wurden für Versuche und Zucht mit 0,25 % Trypsin, 5 mM Glucose, 0,05 % EDTA in PBS für ca. 5 min bei 37 °C behandelt. Die so vom Boden des Kulturgefäßes abgelösten Zellen in Zellkammern ( MiniCeM, JenLab GmbH, Jena, Deutschland) für die Lasermikroskopie inkubiert. Vergleichend fanden Untersu- chungen an Chinesischen Hamsterovar-(CHO-)Zellen statt, die weltweit in vielen Laboren als Referenzzellen vorliegen. Einzelne Zellen konnten markiert werden, indem ein Spezialdiamant in das äußere Glasfenster Gravierungen erzeugte. Diese konnten bei Detektion von Zellschäden leicht mit dem Phasenkontrastverfahren lokalisiert werden. Auf eine Bestrahlung mit einem Femtosekunden-NIR-Laser mit einer Pulsdauer von 700 fs reagieren die DPSC- Zellen nach vorliegenden Bestrahlungsbedingungen weniger empfindlich als bei einer kürzeren Pulsdauer im Bereich um 200 fs. Bei mittleren Leistungen von 20 mW erleiden bis zu 10 % der Zellen letale Wirkungen innerhalb von 6 Stunden nach der Bestrahlung. Bei einer mittleren Leistung von 26 mW überleben immer noch 2/3 der Zellen. Bei der kürzeren Pulsdauer wären bereits alle Zellen einer letalen Wirkung unterlegen. Die DPSC-Zellen zeigten sich bei der Pulsdauer von 700 fs etwas empfindlicher als CHO-Zellen. So wurden bei Einwirkung von 26 mW Laserleistung nur 15 % der CHO-Zellen im Vergleich zu 35 % der DPSC-Zellen geschädigt. Die detektierte ROS-Formation deutet auf einen photochemischen Schädigungsprozess hin. Literature laser 1 2017 21