【摘要】：超聲聯(lián)合微泡引起的聲孔效應(yīng)作為一個(gè)深具前景的技術(shù),有助于顯著提高基因或藥物向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)染或輸運(yùn)。大量研究結(jié)果表明,聲孔效應(yīng)對(duì)細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜而全面的影響。但前人的研究大多局限于微泡聲空化效應(yīng)對(duì)細(xì)胞膜表層組織的影響。本論文的主要研究?jī)?nèi)容是針對(duì)不同超聲作用參數(shù)和微泡—細(xì)胞參數(shù),從實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)值仿真兩方面系統(tǒng)研究微泡聲孔效應(yīng)引發(fā)的細(xì)胞動(dòng)態(tài)響應(yīng)(細(xì)胞膜通透性提升和細(xì)胞骨架解聚)的影響。在此基礎(chǔ)上獲得的研究成果有助于進(jìn)一步深入理解微泡聲孔效應(yīng)引發(fā)細(xì)胞效應(yīng)的作用機(jī)理和參數(shù)調(diào)控機(jī)制。本論文的實(shí)驗(yàn)研究所使用的HeLa細(xì)胞的α-tubulin骨架由綠色熒光蛋白(GFP)標(biāo)記,并根據(jù)碘化丙啶(PI)的跨膜輸運(yùn)情況來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞膜穿孔程度。將細(xì)胞和微泡混溶于PI溶液的環(huán)境中,利用中心頻率為1MHz的聚焦超聲換能器對(duì)其進(jìn)行脈沖超聲輻照,并利用熒光顯微鏡觀察HeLa細(xì)胞的α-tubulin骨架的解聚和細(xì)胞膜穿孔現(xiàn)象。同時(shí),基于邊界元方法(BEM)對(duì)微泡—細(xì)胞相互作用的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行理論模擬,基于此研究微泡聲孔效應(yīng)引發(fā)細(xì)胞響應(yīng)的物理機(jī)制。實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)值仿真的結(jié)果都表明,通過提高驅(qū)動(dòng)聲壓或者減小微泡—細(xì)胞間距,可以顯著增強(qiáng)由聲孔效應(yīng)導(dǎo)致的細(xì)胞響應(yīng),加劇細(xì)胞膜穿孔和細(xì)胞骨架解聚程度。因此,通過選擇最佳的微泡—細(xì)胞作用距離或更好地控制驅(qū)動(dòng)聲壓大小,可在微泡聲孔效應(yīng)的應(yīng)用過程中獲得更好的基因/藥物傳輸?shù)男Ч?br> 【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O426
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 聲孔效應(yīng)研究歷史
    1.2 聲孔效應(yīng)引起的生物效應(yīng)
    1.3 細(xì)胞微泡動(dòng)態(tài)響應(yīng)的仿真研究
    1.4 多參數(shù)條件下的微泡聲孔效應(yīng)
    1.5 本文主要研究工作
第二章 多參數(shù)條件下微泡聲孔效應(yīng)的仿真研究
    2.1 理論模型
        2.1.1 超聲作用下微泡動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
        2.1.2 細(xì)胞特性建模
        2.1.3 邊界元（BEM）模型
    2.2 仿真結(jié)果和討論
    2.3 小結(jié)
第三章 多參數(shù)條件下聲孔效應(yīng)引發(fā)的細(xì)胞響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.1 細(xì)胞培養(yǎng)
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        3.1.3 熒光顯微鏡觀察
        3.1.4 熒光圖像分析
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 聲孔效應(yīng)引起的細(xì)胞響應(yīng)
        3.2.2 不同聲壓和微泡—細(xì)胞距離下細(xì)胞響應(yīng)的熒光觀察
        3.2.3 不同聲壓和微泡—細(xì)胞距離下的細(xì)胞響應(yīng)定量分析
        3.2.4 討論
    3.3 小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
碩士階段發(fā)表論文
致謝

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本文編號(hào)：2894762