發(fā)布時(shí)間：2020-10-12 17:31

　　 細(xì)胞會(huì)對(duì)外界電場(chǎng)的作用產(chǎn)生生物電磁效應(yīng),其表現(xiàn)形式是細(xì)胞膜的通透性增強(qiáng)導(dǎo)致磷脂雙分子層上形成穿孔,這種生物物理過(guò)程稱為細(xì)胞電穿孔效應(yīng)。在細(xì)胞靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜會(huì)對(duì)外環(huán)境起隔離阻礙作用,細(xì)胞外的離子、藥物分子、病毒顆粒以及蛋白質(zhì)不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞電穿孔后細(xì)胞膜屏蔽作用消失,細(xì)胞內(nèi)外大分子和離子得以進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換,完成一系列生理反應(yīng)。隨著細(xì)胞電穿孔研究的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)也被運(yùn)用到生物科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域,包括:(1)電脈沖結(jié)合抗癌藥物加速腫瘤細(xì)胞消亡的研究;(2)遺傳物質(zhì)的電轉(zhuǎn)染;(3)非熱效應(yīng)殺菌;(4)經(jīng)皮給藥。細(xì)胞電穿孔取決于方方面面的因素,其中包括施加的脈沖電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度、脈寬、細(xì)胞半徑大小、細(xì)胞類別以及緩沖液周圍電場(chǎng)分布情況,因此,常常通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)來(lái)探究不同細(xì)胞不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下電穿孔的最佳條件。該論文的研究主要內(nèi)容包括:1.基于IGBT的重頻短脈沖源驅(qū)動(dòng)電路的分析介紹了高壓脈沖產(chǎn)生方式,脈沖驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路以及Marx發(fā)生器的選擇以及工作原理,通過(guò)單片機(jī)程序擦寫實(shí)現(xiàn)脈沖個(gè)數(shù)的輸出控制,提供了高壓脈沖源的設(shè)計(jì)思路;2.電脈沖源輻照的空間場(chǎng)分布研究對(duì)實(shí)驗(yàn)用到的高壓脈沖源進(jìn)行測(cè)試，采用MAXWELL電磁仿真軟件進(jìn)行仿真,平行電極下,細(xì)胞觀測(cè)位置的空間電場(chǎng)分布隨電極間距離、平行度、與細(xì)胞的相對(duì)位置等因素的關(guān)系以及徑向縱向電場(chǎng)分布;3.電脈沖源在生物效應(yīng)中的應(yīng)用首先對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行鈣離子染色,利用高壓脈沖源對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行輻照實(shí)驗(yàn),觀察高壓脈沖下細(xì)胞電穿孔效應(yīng),通過(guò)觀察鈣離子在細(xì)胞內(nèi)外的流動(dòng)性即熒光灰度反映細(xì)胞電穿孔效應(yīng)。通過(guò)對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建模仿真得到不同電壓以及不同參數(shù)下電場(chǎng)強(qiáng)度值和分布,利用Fluo-3AM對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞染色輻照試驗(yàn)得出不同場(chǎng)強(qiáng)下細(xì)胞熒光強(qiáng)度變化曲線,發(fā)現(xiàn)不同場(chǎng)強(qiáng)下小膠質(zhì)細(xì)胞熒光強(qiáng)度峰值出現(xiàn)時(shí)間具有一致性,細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度隨著電穿孔效應(yīng)先增加,達(dá)到峰值后逐漸減小到靜息狀態(tài)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q6;O441
【部分圖文】：

通過(guò)皮下細(xì)胞內(nèi)液直接進(jìn)入胞漿，極大地增加了藥物和癌細(xì)胞的作用面積和治療??歡果。??電化學(xué)療法的治療過(guò)程［３３—３６］如圖１－３所示。首先，利用適合劑量的生理鹽水溶??解抗癌藥物博萊霉素或順鉑，藥物溶解后緩慢皮下動(dòng)脈注射或靜脈滴入。此時(shí)藥物??分乎會(huì)因?yàn)榧?xì)胞膜阻隔堆積在腫瘤細(xì)胞周＿的組織液中；接下來(lái)將微小針電極插??入患處腫瘤組織周圍，利用脈沖源產(chǎn)生裔壓直流脈沖使癌細(xì)胞透過(guò)性增強(qiáng)形成穿??孔，抗癌藥物博萊霉素或順鉑能順利進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。這種治療方法優(yōu)勢(shì)在于，藥物??利用率裔、．副作用小、作用時(shí)間長(zhǎng)。高壓脈沖電參數(shù)的選擇也是治療過(guò)程的關(guān)鍵，??脈沖參數(shù)既要保證細(xì)胞發(fā)生可逆電穿孔，還要保證靶細(xì)胞在導(dǎo)入藥物分子后能保??持活性不會(huì)凋ｔ或消融，而旦癌細(xì)胞的形狀和不同種類的癌細(xì)胞的跨膜電壓以及??高壓脈沖電場(chǎng)的閾值不同，使得這項(xiàng)技術(shù)在臨床上還有一定的局限性。??抗癌藥物分子?膜通透性的提?膜苒次閉合

電容器與負(fù)載形成串聯(lián)回路，串聯(lián)后的總電容為Ｃ／ｎ，ｎ為發(fā)生器回路的階數(shù)。串??聯(lián)電容相當(dāng)子電源在負(fù)載放電，產(chǎn)生一個(gè)電壓幅值為ｎ倍Ｖｓ的高壓脈沖。其：Ｈ??作原理如圖２－２所示：??ＬＩ?Ｌ２?Ｌｎ??ｒｗｖ＾??—???１?ｊｐＪ：?１?Ｊｒｈ??ＱｉｌｋＪ?Ｃ１?Ｃ２?ｏｄｋｊ?－Ｃｎ???????Ｌ？－??Ｄ１?Ｄ２?Ｄｎ???１負(fù)載｜???圖２－２?Ｍａｒｘ發(fā)生器商拉脈沖發(fā)＊器電路圖??（３）

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2838065