為了探究低強(qiáng)度納秒脈沖電場(chǎng)聯(lián)合多壁碳納米管對(duì)細(xì)胞的殺傷效果,在多壁碳納米管毒性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分別采用CCK-8檢測(cè)法和Annexin V/PI雙染法研究引入多壁碳納米管后不同幅值的納秒脈沖電場(chǎng)對(duì)A375細(xì)胞活性、凋亡壞死率的影響。研究表明,當(dāng)多壁碳納米管質(zhì)量濃度≤200mg/L時(shí),其對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性效應(yīng);只有當(dāng)質(zhì)量濃度≥300 mg/L時(shí),其誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性才具有劑量依賴性,即質(zhì)量濃度越高,對(duì)細(xì)胞的毒性越強(qiáng)。固定頻率為1 Hz、脈寬為300 ns、脈沖個(gè)數(shù)為100個(gè)時(shí),凋亡率、壞死率隨著場(chǎng)強(qiáng)的增加而增加,細(xì)胞活性隨著場(chǎng)強(qiáng)的增加而減小。多壁碳納米管的引入不影響上述變化規(guī)律,但是明顯提高了對(duì)應(yīng)的殺傷效果,可以在保持納秒脈沖電場(chǎng)治療腫瘤的優(yōu)勢(shì)前提下提高臨床治療中的電氣安全性。 

【文章來(lái)源】：高電壓技術(shù). 2020,46(03)北大核心EICSCD

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試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1Schematicdiagramofexperimentalsetup

966高電壓技術(shù)2020,46(3)圖1試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1Schematicdiagramofexperimentalsetup波形如圖2所示。1.5nsPEF處理細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)方案表2為實(shí)驗(yàn)所采用的脈沖參數(shù)，MWCNTs質(zhì)量濃度為安全劑量下的最大值，固定頻率f、脈寬、脈沖個(gè)數(shù)N，通過(guò)改變場(chǎng)強(qiáng)E研究nsPEF聯(lián)合MWCNTs對(duì)細(xì)胞活性以及凋亡壞死率的影響。對(duì)于細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)，將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞用0.25%的胰酶(含有EDTA)消化離心，分別用加MWCNTs以及不加MWCNTs的培養(yǎng)液重懸，修正細(xì)胞數(shù)密度為1×106mL1。取70L細(xì)胞懸液于電擊杯中，并對(duì)其進(jìn)行nsPEF處理。對(duì)照組為同等體積不加MWCNTs且未經(jīng)nsPEF處理的細(xì)胞懸液。脈沖處理后，用PBS清洗兩遍，并用不含MWCNTs的新鮮培養(yǎng)液重懸(細(xì)胞數(shù)密度為1×105mL1)，取200L細(xì)胞溶液于96孔板中，在孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)8h后利用CCK-8試劑盒檢測(cè)細(xì)胞活性。對(duì)于凋亡壞死實(shí)驗(yàn)，用0.25%的胰酶(無(wú)EDTA)消化離心，分別用有無(wú)MWCNTs的培養(yǎng)液重懸(細(xì)胞數(shù)密度為1×107mL1)，取70L細(xì)胞懸液于電擊杯中，并對(duì)其進(jìn)行nsPEF處理。經(jīng)過(guò)nsPEF處理后的細(xì)胞溶液用PBS清洗兩遍，然后轉(zhuǎn)移到6孔板中，每個(gè)孔添加2mL不含MWCNTs的新鮮培養(yǎng)液，并于孵箱中繼續(xù)培育3h后利用AnnexinV/PI雙染法檢測(cè)凋亡壞死率。1.6細(xì)胞凋亡壞死率檢測(cè)利用無(wú)EDTA的胰酶從6孔板中收集細(xì)胞，離心5min去掉上清液，并于PBS中離心清洗兩遍。按照AnnexinV-FITC凋亡檢測(cè)試劑盒(BMS500FI)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，采用200L的BindingBuffer重懸細(xì)胞，并加入

米彥，李盼，劉權(quán)，等：低強(qiáng)度納秒脈沖電場(chǎng)聯(lián)合多壁碳納米管對(duì)人皮膚癌A375細(xì)胞的殺傷效果967MWCNTs質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。但是，當(dāng)MWCNTs質(zhì)量濃度≤200mg/L時(shí)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間沒(méi)有顯著性差異，表明在此質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，MWCNTs對(duì)細(xì)胞活性無(wú)影響。因此，nsPEF聯(lián)合MWCNTs處理A375細(xì)胞所用MWCNTs質(zhì)量濃度設(shè)定為200mg/L。2.2nsPEF聯(lián)合MWCNTs對(duì)細(xì)胞活性的影響nsPEF聯(lián)合MWCNTs在不同場(chǎng)強(qiáng)下對(duì)細(xì)胞活性的影響結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明，不論是否添加MWCNTs，細(xì)胞活性都隨場(chǎng)強(qiáng)呈現(xiàn)S型衰減的規(guī)律。即在低場(chǎng)強(qiáng)下，體現(xiàn)出明顯的閾值效應(yīng)，細(xì)胞活性幾乎不變。當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)高于某個(gè)閾值后，細(xì)胞活性開(kāi)始快速下降，并最終達(dá)到飽和。除此之外，MWCNTs的加入明顯降低了nsPEF處理后的細(xì)胞活性，可以降低殺傷細(xì)胞所需的外加場(chǎng)強(qiáng)閾值以及達(dá)到細(xì)胞活性飽和值所需的場(chǎng)強(qiáng)劑量。2.3nsPEF聯(lián)合MWCNTs對(duì)細(xì)胞凋亡壞死率的影響細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了MWCNTs的引入可以提高nsPEF處理細(xì)胞后的死亡率(細(xì)胞死亡率=100%細(xì)胞活性)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)檢測(cè)凋亡壞死率更深入地研究MWCNTs聯(lián)合nsPEF對(duì)細(xì)胞的殺傷效果。實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞懸液樣本經(jīng)過(guò)流式細(xì)胞儀分析，以FITC和PI熒光做雙參數(shù)點(diǎn)圖，將細(xì)胞分為4種：正常細(xì)胞(AnnexinV/PI)、早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV+/PI)、晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV+/PI)、壞死細(xì)胞(AnnexinV/PI+)，凋亡率為早期凋亡和晚期凋亡率的總和。圖5(a)、(b)、(c)分別表示凋亡率、壞死率和正常細(xì)胞比例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由結(jié)果可知，在未經(jīng)nsPEF處理的情況下，MWCNTs質(zhì)量濃度為200mg/L時(shí)對(duì)細(xì)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]脈沖電場(chǎng)作用下細(xì)胞膜可控電穿孔技術(shù)研究[J]. 張若兵,徐國(guó)旺,王昱婷,傅賢.  高電壓技術(shù). 2018(07)
[2]高頻雙極性脈沖誘導(dǎo)SKOV–3細(xì)胞生物電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 呂彥鵬,姚陳果,董守龍,趙亞軍,劉紅梅,馬劍豪,劉曉云,王曉娟,楊瑩.  高電壓技術(shù). 2018(02)
[3]高頻納秒脈沖串對(duì)皮膚癌細(xì)胞的殺傷效果實(shí)驗(yàn)研究[J]. 米彥,唐雪峰,卞昌浩,徐進(jìn),況東東,羅慶.  高電壓技術(shù). 2018(02)
[4]基于網(wǎng)格傳輸網(wǎng)絡(luò)模型的納秒脈沖作用下單細(xì)胞電穿孔規(guī)律仿真研究[J]. 劉宏亮,米彥,徐進(jìn),姚陳果,李成祥.  高電壓技術(shù). 2018(02)
[5]基于阻抗譜的脈沖電場(chǎng)誘導(dǎo)兔肝臟組織不可逆電穿孔程度評(píng)估新方法的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姚陳果,趙亞軍,董守龍,Suyashree Bhonsle,呂彥鵬,劉紅梅,馬劍豪,Rafael Davalos.  高電壓技術(shù). 2017(08)
[6]納秒脈沖消融乳腺癌及免疫激活效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳璐艷,徐小波,洪良杰,陳翊玲,陳新華,苗旭東.  高電壓技術(shù). 2017(08)
[7]碳納米管導(dǎo)電防腐涂料微觀形貌及性能研究[J]. 王利民,孟剛,孟曉明,陳思敏,吳昊.  高電壓技術(shù). 2016(05)
[8]基于微帶傳輸線的生物溶液處理用納秒脈沖電場(chǎng)發(fā)生器研制[J]. 米彥,張晏源,儲(chǔ)貽道,姚陳果,李成祥.  高電壓技術(shù). 2014(12)
[9]納秒脈沖電場(chǎng)治療引起的腫瘤微環(huán)境變化有助于腫瘤消融[J]. 張雪明,陳新華,胡振華,殷軍霞,徐巍華,鄭樹(shù)森.  高電壓技術(shù). 2014(12)

碩士論文
[1]碳納米管場(chǎng)致發(fā)射性質(zhì)的模擬仿真[D]. 井立國(guó).大連理工大學(xué) 2017



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