聲孔效應(yīng)的力學(xué)建模與細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、聲孔效應(yīng)能成為一種極具應(yīng)用前景的超聲輔助藥物轉(zhuǎn)運(yùn)治療技術(shù)。聲孔效應(yīng)是指超聲介導(dǎo)造影劑微泡在細(xì)胞膜上形成孔隙，促進(jìn)大分子藥物或基因進(jìn)入細(xì)胞的一種生物學(xué)效應(yīng)。聲孔效應(yīng)具有超聲的無(wú)損傷性、可控性等巨大優(yōu)勢(shì)。
　　 聲孔效應(yīng)目前面臨的重大問(wèn)題是，離體或活體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的參數(shù)都是由經(jīng)驗(yàn)選擇的;大量文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法進(jìn)行比較。因此盡管聲孔效應(yīng)具有各種優(yōu)勢(shì)，但是目前聲孔效應(yīng)很難應(yīng)用到活體實(shí)驗(yàn)甚至臨床實(shí)驗(yàn)中。
　　 因?yàn)槁暱仔?yīng)

2、是通過(guò)超聲空化效應(yīng)使得細(xì)胞膜斷裂產(chǎn)生孔隙，所以本論文提出采用建立力學(xué)模型的方法解決實(shí)驗(yàn)參數(shù)與聲孔效應(yīng)結(jié)果之間的相關(guān)性問(wèn)題。首先在原有剪切力的理論基礎(chǔ)上建立了一個(gè)修正的微流-剪切力模型，給出了在一定距離上微泡給予細(xì)胞膜平面的微流-剪切力。然后在此基礎(chǔ)上建立了兩個(gè)聲孔效應(yīng)的模型，一個(gè)是聲孔效應(yīng)的發(fā)生概率模型，另一個(gè)是聲孔效應(yīng)的斷裂位移模型。最后，通過(guò)與文獻(xiàn)中的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)比和自行建立采用掃描電鏡和熒光染色的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)聲孔發(fā)生的概率和聲孔孔

3、徑，與聲孔效應(yīng)模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　　 通過(guò)建立力學(xué)模型和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，本論文中提出并建立的聲孔效應(yīng)的發(fā)生概率模型，較好地解釋了超聲、微泡、細(xì)胞參數(shù)與聲孔效應(yīng)發(fā)生概率之間的相關(guān)性;本論文中提出并建立的聲孔效應(yīng)斷裂位移模型，提出了一種解釋聲孔尺寸的力學(xué)方法新思路。
　　 本論文通過(guò)理論分析和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)聲孔效應(yīng)的斷裂位移模型依賴(lài)于裂紋尺寸，與目前細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能比對(duì);同時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞特性、時(shí)間因素等問(wèn)題將影響聲孔效應(yīng)，而