發(fā)布時(shí)間：2022-01-20 15:08

　　大量研究表明傷口愈合和胚胎發(fā)育等生命過程需要穩(wěn)定的離子電流的參與。在破解發(fā)育中的胚胎電流以及施加外加電場過程中,研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)生電場能夠調(diào)控細(xì)胞遷移,細(xì)胞分裂方向和神經(jīng)生長。在體外,大多數(shù)細(xì)胞都能夠在與生物體內(nèi)生電場強(qiáng)度相當(dāng)?shù)耐饧与妶鲎饔孟逻M(jìn)行定向移動,該現(xiàn)象稱為細(xì)胞的趨電性,研究該現(xiàn)象為人們理解細(xì)胞在體內(nèi)的行為提供了重要依據(jù)。通過改變外加電場的特性,充分研究細(xì)胞行為,并根據(jù)體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果改變在體電學(xué)環(huán)境,可以調(diào)控組織行為,進(jìn)而調(diào)控再生、發(fā)育、炎癥等。目前細(xì)胞趨電性研究的焦點(diǎn)是研究不同細(xì)胞在直流電場下的趨電性,包括機(jī)制研究和定量研究。另一方面,大量臨床研究表明,非直流電場也能夠促進(jìn)傷口愈合和再生,然而目前非直流電場下細(xì)胞趨電性研究以及非直流電場與直流電場的對比研究仍然很少。基于此,本文旨在研究非直流場（包括脈沖直流和雙極性脈沖電場）作用下的細(xì)胞趨電性,及其與直流電場下趨電性的異同。本文通過基于趨電性小室的細(xì)胞活動延時(shí)攝影的方法,研究直流、脈沖直流和雙極性脈沖電場下阿米巴細(xì)胞（即盤基網(wǎng)柄菌,D.discoideum）的趨電性活動,用以探討細(xì)胞在直流電場與非直流電場下的異同,進(jìn)而把經(jīng)典的直流電場... 

【文章來源】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－丨生物電參與生命過程的四種不同層面叫（ａ）細(xì)胞器層面，（ｂ）細(xì)胞層面，（ｃ）組??織層面，（ｄ）有機(jī)體層面??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ?ｉｎｖｏｌｖｅｄ?ｉｎ?ｌｉｖｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｎ?ｆｏｕｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｅｖｅｌｓ［２＾：?（ａ）?ｏｒｇａｎｅｌｌｅ?ｌｅｖｅｌ，??（ｂ）?ｃｅｌｌ?ｌｅｖｅｌ，?（ｃ）?ｔｉｓｓｕｅ?ｌｅｖｅｌ，?ａｎｄ?（ｄ）?ｏｒｇａｎ?

電場與電流密度是向量，即同時(shí)具有幅值與方向。因此，它可以對細(xì)??胞外環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)施加方向影響，也可以對受體分子、細(xì)胞和組織施加方向??影響。在一個(gè)離子運(yùn)動的上皮系統(tǒng)中（圖１－３Ｆ），?ＴＥＰ為幾十毫伏（圖１－３Ｂ），??電流Ｉ由帶電離子組成（例如Ｎａ＋和ＣＤ，傷口形成后，產(chǎn)生了低電阻通路，帶??電離子可以通過傷口被釋放出去，傷口電阻是可變的，當(dāng)傷口附近干燥時(shí)，其阻??值變大，濕潤時(shí)則變小。在青蛙皮膚和角膜上皮層，上皮的外層直接與導(dǎo)電流體??接觸，返回路徑的電阻與組織電阻相比很低。因此，回路中大部分側(cè)向電壓降都??發(fā)生在上皮下面的組織層，而側(cè)向電流在傷口附近存在。傷口處電位是負(fù)最大，??遠(yuǎn)離傷口損傷電壓逐漸減小，因此，傷口處即為負(fù)極。傷口愈合過程中，上皮層??附近多種細(xì)胞在內(nèi)生傷口電壓指引下向傷口處（負(fù)極）定向移動的特性，是細(xì)胞??趨電性的最重要例子。??修參參？

發(fā)育中的胚胎上不同部分電勢差不同。使用標(biāo)準(zhǔn)玻璃微電極，在蠑螈胚胎的??神經(jīng)胚形成期間，能夠在神經(jīng)板附近檢測到穩(wěn)定電壓梯度。皮膚電位在喙部比尾??部高（圖１－４Ａ－Ｃ），特別是在胚胎頭部檢測到上皮下的細(xì)胞外空間，電場為??７５？１００?ｍＶ／ｍｍ，而胚孔尖上電場為３０?ｍＶ／＿。在這兩種情況下，穩(wěn)定電壓梯??度都是從頭至尾的。在神經(jīng)板中線上，皮膚電位也很高，因此它開始發(fā)生卷曲變??成神經(jīng)管，卷曲時(shí)電壓變小，而突起上的電位變大。皮膚電位這種變化引起在背??側(cè)中線的任意一面長時(shí)間的電壓梯度，以中側(cè)向分布。通過使用振動探針，可以??把胚胎周圍的電流顯示出來。這些電流的大小與喙尾和中側(cè)向ＴＥＰ梯度相一致??（圖１－４）。由于軟組織電阻率約為１０００?Ｑｘｃｍ，電流密度為ｌｏｏ＾Ａ／ｃｍ２，引起??的電壓梯度為１０ｍＶ／ｍｍ。更重要的是，前神經(jīng)褶皺是電流流出位置，電流密度??約為２?ｊａＡ／ｃｍ２。這些電流流出位置是組織主要運(yùn)動的位置。因?yàn)榻M織運(yùn)動會瞬時(shí)??破壞緊密連接，因此減少了局部電阻率，電流平行地從高電阻率的緊密連接上皮??流過


本文編號：3599043