间充质干细胞是一类原始多向自我复制分化能力的多潜能细胞，在再生医学和组织工程具有广泛的应用前景，移植到体内之后可以实现损伤组织或器官的再生。移植间充质干细胞在体内的定位、活性与分化等情况是对干细胞治疗安全性与有效性的重要评估,而归巢和迁移方向的偏差被认为是干细胞治疗中存在的主要问题。另一方面，超顺磁性氧化铁纳米颗粒可以作为磁共振造影剂，间充质干细胞经其标记之后，可以有效监测它们的迁移、增值、活性、凋亡等情况。然而，超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记间充质干细胞仍然存在标记效率不高、胞内降解与细胞分裂所引起的胞内稀释等很多问题。
因此，我们提出利用中低频脉冲磁场调控磁性纳米颗粒标记间充质干细胞。首先我们设计研发了一台可用于细胞实验的多参数可调的脉冲磁场，磁场强度调节范围为1.9mT-4.6mT，磁场频率调节范围为3kHz-5kHz。接下来，我们在中低频脉冲磁场的作用下将超顺磁性氧化铁纳米颗粒和间充质干细胞进行共孵育，结果表明中频（kHz）脉冲磁场可以显著抑制磁性纳米颗粒标记间充质干细胞，而低频（Hz）脉冲磁场可以促进磁性纳米颗粒标记间充质干细胞。进一步通过金纳米颗粒作用发现标记效率并不受脉冲磁场频率的影响，表明作用机制为磁效应。该调控方法对再生医学的临床转化具有很大推动作用。
Peng Wang, Siyu Ma, Guangfu Ning, Wu Chen, Bin Wang, Dewen Ye, Bo Chen, Yuzhi Yang, Qing Jiang, Ning Gu*, Jianfei Sun*. Entry-prohibited effect of KHz pulsed magnetic field upon interaction between SPIO nanoparticles and mesenchymal stem cells. IEEE transactions on biomedical engineering, Doi: 10.1109/TBME.2019.2931774, 2019.
https://ieeexplore.ieee.org/document/8779701
