發(fā)布時(shí)間：2018-05-09 21:03

  本文選題：納米二氧化鈦 + 胃癌細(xì)胞��； 參考：《寧波大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目的:電阻抗法是基于不同環(huán)境下,細(xì)胞的電阻和電容隨不同的頻率變化而改變,是一種非侵入性、實(shí)用的技術(shù)。本論文以人胃癌細(xì)胞MGC803的阻抗特性和細(xì)胞懸浮液中納米二氧化鈦的毒性變化對(duì)應(yīng)的阻抗響應(yīng)為主要研究?jī)?nèi)容,探討電阻抗技術(shù)在細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)研究中的應(yīng)用。方法:首先設(shè)置的電場(chǎng)頻率范圍是40Hz到100 MHz,使用安捷倫4294A阻抗分析儀和平行板測(cè)量池,對(duì)人胃癌細(xì)胞MGC803和兩種濃度納米二氧化鈦懸浮液進(jìn)行阻抗測(cè)量,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后構(gòu)建二項(xiàng)式Cole-Cole模型和等效電路模型,提取模型特征參數(shù),應(yīng)用非線(xiàn)性最小二乘曲線(xiàn)進(jìn)行擬合分析,最后獲得人胃癌MGC803細(xì)胞懸浮液的電阻抗譜和Cole-Cole模型差異,比較兩種濃度納米二氧化鈦的電阻抗譜特征和解析理論模型參數(shù)差異,探討在實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)現(xiàn)納米二氧化鈦的細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)的可行性和具體實(shí)施細(xì)節(jié)。結(jié)果:1人胃癌細(xì)胞MGC803的電特性具有體積分?jǐn)?shù)依存性,即隨著體積分?jǐn)?shù)的增加,電阻抗譜中的電阻抗實(shí)部和虛部(Re Z和Im Z)逐漸減小,特征頻率(f C1、f C2)幾乎不變。2納米二氧化鈦對(duì)人胃癌細(xì)胞MGC803電特性的影響具有劑量依賴(lài)性。即隨納米Ti O2劑量增加,電阻抗增量(△Z1,△Z2)隨之減小,具體表現(xiàn)在:150μg/ml和300μg/ml的納米二氧化鈦分別減少第一電阻抗增量(△Z1)的18.18%和39.39%(P0.001),分別減少第二電阻抗增量(△Z2)的6.56%、8.2%(P0.001)。3納米二氧化鈦增加胃癌MGC803細(xì)胞的特征頻率(f C1、f C2),具體表現(xiàn):150μg/ml和300μg/ml的納米二氧化鈦分別增加第一特征頻率(f C1)的19.74%和29.67%(P0.001),分別增加第二特征頻率(f C2)的6.28%、23.43%(P0.001)。4納米二氧化鈦對(duì)胃癌細(xì)胞MGC803電特性的作用是降低細(xì)胞膜和核膜電阻,增加其導(dǎo)電性能。即150μg/ml和300μg/ml的納米二氧化鈦的細(xì)胞膜電容(Cm)和細(xì)胞膜外電阻(Re)分別減少23.08%和38.46%,8.13%和16.26%,(P0.001),細(xì)胞質(zhì)電阻(Rcyt)細(xì)胞質(zhì)電阻和橫跨細(xì)胞核兩端的細(xì)胞質(zhì)電阻(Rsh)分別增大29.41%和35.29%,4.93%和28.22%(P0.001)。5通過(guò)電鏡觀察發(fā)現(xiàn),300μg/ml納米二氧化鈦在MGC803細(xì)胞外堆積,穿過(guò)細(xì)胞膜,存在細(xì)胞質(zhì)中。結(jié)論:本研究利用電阻抗譜技術(shù)檢測(cè)納米二氧化鈦對(duì)胃癌細(xì)胞株MGC803的毒性作用,并基于數(shù)學(xué)模型和等效電路模型的參數(shù)變化,探討納米二氧化鈦改變細(xì)胞膜和核膜的電阻抗作用機(jī)制,為納米二氧化鈦的細(xì)胞毒性作用提供一種量化的電學(xué)評(píng)價(jià)方法。
[Abstract]:Aim: the impedance method is a noninvasive and practical technique, which is based on the change of cell resistance and capacitance with different frequencies in different environments. In this paper, the impedance characteristics of human gastric cancer cell line MGC803 and the impedance response corresponding to the change of nano-TiO _ 2 toxicity in cell suspension were studied, and the application of electrical impedance technique in cytotoxicity evaluation was discussed. Methods: the frequency range of electric field was from 40Hz to 100MHz. Using Agilent 4294A Impedance Analyzer and measuring Pool, we measured the impedance of human gastric cancer cell line MGC803 and two kinds of nanometer titanium dioxide suspensions of different concentrations, and obtained the experimental data. Then the binomial Cole-Cole model and the equivalent circuit model were constructed, the characteristic parameters of the model were extracted, and the nonlinear least square curve was used to fit and analyze. Finally, the difference between the impedance spectrum of human gastric cancer MGC803 cell suspension and the Cole-Cole model was obtained. The characteristics of impedance spectrum and the parameters of analytical theoretical model were compared between the two concentrations of nano-TiO _ 2, and the feasibility and implementation details of the cytotoxicity evaluation of nano-TiO _ 2 under experimental conditions were discussed. Results the electrical properties of human gastric cancer cell line MGC803 have volume fraction dependence, that is, with the increase of volume fraction, the impedance real part and imaginary part re Z and Im Z in the impedance spectrum gradually decrease. The effect of nano-TiO _ 2 on the electrical properties of human gastric cancer cell line MGC803 was dose-dependent. That is, the increment of impedance (Z _ 1, Z _ 2) decreases with the increase of TIO _ 2 nanocrystalline dose. The results showed that the proportion of TIO _ 2 at: 150 渭 g/ml and 300 渭 g/ml decreased by 18.18% and 39.39% of the first electrical impedance increment (Z1), respectively, and the second electrical impedance increment (Z2) decreased by 6.56% and 8.2%, respectively. The characteristic frequency of MGC803 cells was increased. The effect of nano-TiO _ 2 on the electrical properties of gastric cancer cell line MGC803 is to increase 19.74% and 29.67% of the first characteristic frequency (f C _ 1) and to increase the second characteristic frequency (f _ C _ 2) by 6.28% and 23.43% P 0.001C _ 4, respectively, in the presence of 1: 150 渭 g/ml and 300 渭 g/ml, respectively, in order to reduce the electrical properties of the cell membrane and nuclear membrane. Increase its electrical conductivity. The membrane capacitance (cm) and the extracellular resistance (Ree) of nanometer titanium dioxide (150 渭 g/ml and 300 渭 g/ml) decreased by 23.08% and 38.46% and 16.26%, respectively, and the cytoplasmic resistance and cytoplasmic resistance across the two ends of the nucleus increased 29.41% and 35.294.93%, respectively, and 28.22%(P0.001).5 increased by 16.26% and 16.26%, respectively. The results of electron microscopic observation showed that 300 渭 g/ml nano-TiO _ 2 accumulated in MGC803 cells. It passes through the cell membrane and is present in the cytoplasm. Conclusion: in this study, the toxicity of nano-TiO _ 2 to gastric cancer cell line MGC803 was detected by means of impedance spectroscopy, and the parameter changes based on mathematical model and equivalent circuit model were used to detect the toxicity of nano-TiO _ 2 to gastric cancer cell line MGC803. To explore the mechanism of nano-TiO _ 2 changing the electrical impedance of cell membrane and nuclear membrane, and to provide a quantitative electrical evaluation method for the cytotoxicity of nano-TiO _ 2.
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;R73-3

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本文編號(hào)：1867417