細胞膜在脈沖電場下的穿透機理及研究.pdf

1、在過去的20年，電穿孔技術的機理和應用受到了很大的關注。電場對細胞的作用能被看成是：將細胞看成被電介質(zhì)(細胞膜)包圍的導體(細胞質(zhì))，當把電場加到細胞上，這造成電量在細胞膜上的聚集，最后造成膜上產(chǎn)生電壓。如果膜上的電壓超出臨界值，表面膜的結構會產(chǎn)生變化，導致孔洞的產(chǎn)生，這個過程就是電穿孔。 隨著體外電穿孔實驗被應用于轉(zhuǎn)染細胞，現(xiàn)在已經(jīng)形成了許多應用分類。從本質(zhì)上說，任何大小的分子都可以被導入細胞的細胞質(zhì)中或被傳送透過細胞膜。在活

2、的有機體內(nèi)的電穿孔應用包括將抗癌藥物傳輸至實體瘤，抗癌藥物本身是有力的但相對于膜卻又是不可滲透的。電化學療法(ECT)現(xiàn)在已經(jīng)進行到了臨床試驗階段。有機體內(nèi)的試驗表明了ECT可比被動滲透傳輸更多的抗癌藥物至細胞內(nèi)部。由一定的藥物加上電脈沖治療可以組成新型抗癌方法。 本文首先介紹了細胞電穿孔的機理、發(fā)展過程及其應用。 然后結合對細胞膜電穿孔的認識，介紹了課題組研制的基因?qū)雰x的原理及其研制過程。重點介紹了該儀器的系統(tǒng)組成包

3、括高壓脈沖產(chǎn)生電路、閘流管觸發(fā)電路、信號處理電路、組合電容等，隨后介紹儀器的性能指標、外觀及輸出波形并對實驗中的溫度測量問題提出解決方案。 接著，對細胞膜電穿孔的理論模型進行了分析。通過對細胞電穿孔的數(shù)學及物理模型進行系統(tǒng)研究，為以后的實驗提供理論依據(jù)。同時分析了各電場參數(shù)與電穿孔效率的關系，電場各參數(shù)包括脈沖幅度、脈沖寬度、脈沖個數(shù)、脈沖波形等。 最后，研究并報道了對治療腫瘤的作用，在實驗裝置、實驗方法等方面進行了有益