發(fā)布時間：2017-09-21 06:35

  本文關(guān)鍵詞：高變化率脈沖磁場的產(chǎn)生及其對腫瘤細(xì)胞帶電粒子的影響

  更多相關(guān)文章： 脈沖磁場 磁場變化率 阿基米德螺旋線圈 人乳腺癌細(xì)胞 電場力

【摘要】：惡性腫瘤已成為威脅人類生命健康的最主要的疾病。傳統(tǒng)的治療方法具有一定的局限性,治療效果不夠理想。脈沖磁場治療腫瘤具有非接觸、零創(chuàng)傷等優(yōu)點,但是脈沖磁場對腫瘤的治療機理并不明確。目前,被學(xué)者們最為普遍接受的機理是感應(yīng)電場和感應(yīng)電流,但尚未有學(xué)者對該機理進行系統(tǒng)的實驗驗證和理論分析。感應(yīng)電場和感應(yīng)電流由磁場變化率直接決定,因此,本文基于阿基米德螺旋線圈制作出一套高變化率脈沖磁場發(fā)生器,將該發(fā)生器應(yīng)用于細(xì)胞實驗,研究脈沖磁場對腫瘤細(xì)胞的影響;同時,以該發(fā)生器的性能參數(shù)為條件,仿真研究脈沖磁場作用下細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的受力運動過程。首先,本文以取得高變化率脈沖磁場、高強度感應(yīng)電場為出發(fā)點,同時兼顧電磁場的覆蓋范圍,本文選定阿基米德螺旋線圈作為磁場線圈;推導(dǎo)出阿基米德圈螺旋線圈的磁場和感應(yīng)電場計算公式,計算分析線圈的電磁場分布特性。以獲取最高強度的感應(yīng)電場為目的,對線圈的匝數(shù)進行優(yōu)化,設(shè)計出一個能夠應(yīng)用于細(xì)胞實驗的磁場線圈。然后,使用不同磁場變化率的脈沖磁場處理乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞株(每組參數(shù)對細(xì)胞持續(xù)處理30分鐘,共3600個脈沖),檢測脈沖磁場對細(xì)胞的存活率和離子通道電流的影響。實驗結(jié)果顯示:實驗組與對照組的細(xì)胞存活率差異不顯著(P0.05);高變化率脈沖磁場能夠顯著增加細(xì)胞膜離子通道電流(P0.05)。最后,使用Comsol Multiphysics有限元仿真軟件的帶電粒子追蹤模塊建立了細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的受力模型,以脈沖磁場發(fā)生器的實際參數(shù)作為電磁場環(huán)境,研究細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的在脈沖磁場下的受力運動過程。通過仿真得出:各種受力因素中,電場力是使帶電粒子運動的最主要作用力,直接決定了帶電粒子的運動方向,使帶電粒子做往復(fù)運動。
【關(guān)鍵詞】：脈沖磁場 磁場變化率 阿基米德螺旋線圈 人乳腺癌細(xì)胞 電場力
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730.5;O441
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 脈沖磁場發(fā)生器的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 脈沖磁場生物實驗的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 脈沖磁場生物效應(yīng)機理的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容15-18
• 2 高變化率脈沖磁場發(fā)生器的研制18-42
• 2.1 引言18
• 2.2 脈沖磁場發(fā)生器的工作原理18-19
• 2.3 高變化率脈沖電流發(fā)生器的研制19-22
• 2.3.1 脈沖電流發(fā)生器的器件選擇19-20
• 2.3.2 脈沖電流發(fā)生器的布局設(shè)計20-21
• 2.3.3 脈沖電流發(fā)生器的仿真分析21-22
• 2.4 高變化率脈沖磁場線圈的設(shè)計及優(yōu)化22-36
• 2.4.1 高變化率脈沖磁場線圈的選擇22-24
• 2.4.2 阿基米德螺旋線圈的電磁場計算24-27
• 2.4.3 阿基米德螺旋線圈的仿真優(yōu)化27-32
• 2.4.4 優(yōu)化后的線圈在細(xì)胞培養(yǎng)液中的電磁場分布32-36
• 2.5 實物制作及性能實測36-40
• 2.6 小結(jié)40-42
• 3 不同變化率的脈沖磁場處理腫瘤細(xì)胞的實驗研究42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 細(xì)胞培養(yǎng)方法42
• 3.3 脈沖磁場處理方法42-44
• 3.4MTT法檢測細(xì)胞存活率44-47
• 3.4.1 實驗材料44-45
• 3.4.2 實驗方法45
• 3.4.3 實驗結(jié)果45-47
• 3.5 膜片鉗技術(shù)檢測細(xì)胞的離子通道電流47-51
• 3.5.1 實驗材料47-48
• 3.5.2 實驗方法48-50
• 3.5.3 實驗結(jié)果50-51
• 3.6 討論51-53
• 3.7 小結(jié)53-56
• 4 脈沖磁場作用下細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的受力分析56-78
• 4.1 引言56
• 4.2 仿真模型構(gòu)建56-61
• 4.2.1 帶電粒子追蹤模塊介紹56-57
• 4.2.2 細(xì)胞內(nèi)帶電粒子受力模型的建立57-61
• 4.3 帶電粒子的受力分析61-69
• 4.3.1 鉀離子的受力分析61-68
• 4.3.2 鈉離子的受力分析68-69
• 4.3.3 鈣離子的受力分析69
• 4.4 脈沖磁場參數(shù)對帶電粒子受力的影響69-75
• 4.4.1 脈沖磁場幅值的影響69-72
• 4.4.2 脈沖磁場上升時間的影響72-74
• 4.4.3 脈沖磁場寬度的影響74-75
• 4.5 討論75-76
• 4.6 小結(jié)76-78
• 5 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 結(jié)論78-79
• 5.2 展望79-80
• 致謝80-82
• 參考文獻82-88
• 附錄88
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄88
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 姚學(xué)玲,徐曉宙,陳景亮,徐傳驤;脈沖電流磁場對鼠骨髓瘤細(xì)胞的影響[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2002年02期

2 鄭濤,楊巍,宋濤,霍小林;脈沖磁場對肝癌細(xì)胞株HepG2細(xì)胞增殖和分化的影響[J];中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志;2003年05期

3 高德奎;付妍;劉傳瑾;富寧;姜云鵬;;脈沖磁場對癌細(xì)胞選擇性破壞作用的實驗研究[J];中華理療雜志;1996年04期

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本文編號：892956