細(xì)胞膜在脈沖電場(chǎng)下的穿透機(jī)理及研究.pdf

1、在過(guò)去的20年，電穿孔技術(shù)的機(jī)理和應(yīng)用受到了很大的關(guān)注。電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的作用能被看成是：將細(xì)胞看成被電介質(zhì)(細(xì)胞膜)包圍的導(dǎo)體(細(xì)胞質(zhì))，當(dāng)把電場(chǎng)加到細(xì)胞上，這造成電量在細(xì)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(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致孔洞的產(chǎn)生，這個(gè)過(guò)程就是電穿孔。 隨著體外電穿孔實(shí)驗(yàn)被應(yīng)用于轉(zhuǎn)染細(xì)胞，現(xiàn)在已經(jīng)形成了許多應(yīng)用分類。從本質(zhì)上說(shuō)，任何大小的分子都可以被導(dǎo)入細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中或被傳送透過(guò)細(xì)胞膜。在活

2、的有機(jī)體內(nèi)的電穿孔應(yīng)用包括將抗癌藥物傳輸至實(shí)體瘤，抗癌藥物本身是有力的但相對(duì)于膜卻又是不可滲透的。電化學(xué)療法(ECT)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行到了臨床試驗(yàn)階段。有機(jī)體內(nèi)的試驗(yàn)表明了ECT可比被動(dòng)滲透?jìng)鬏敻嗟目拱┧幬镏良?xì)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(xì)胞電穿孔的機(jī)理、發(fā)展過(guò)程及其應(yīng)用。 然后結(jié)合對(duì)細(xì)胞膜電穿孔的認(rèn)識(shí)，介紹了課題組研制的基因?qū)雰x的原理及其研制過(guò)程。重點(diǎn)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(hào)處理電路、組合電容等，隨后介紹儀器的性能指標(biāo)、外觀及輸出波形并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的溫度測(cè)量問(wèn)題提出解決方案。 接著，對(duì)細(xì)胞膜電穿孔的理論模型進(jìn)行了分析。通過(guò)對(duì)細(xì)胞電穿孔的數(shù)學(xué)及物理模型進(jìn)行系統(tǒng)研究，為以后的實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。同時(shí)分析了各電場(chǎng)參數(shù)與電穿孔效率的關(guān)系，電場(chǎng)各參數(shù)包括脈沖幅度、脈沖寬度、脈沖個(gè)數(shù)、脈沖波形等。 最后，研究并報(bào)道了對(duì)治療腫瘤的作用，在實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方法等方面進(jìn)行了有益