控溫微波對HELA和MG-63細胞滅活效應的研究及滅活檢測方法的評估和機理初探.pdf

1、研究背景：
　　微波消融技術作為熱消融的一種，現(xiàn)已廣泛應用于肝、乳腺、肺、腎及骨等多種組織的腫瘤治療中。與其他消融技術相比，微波消融具有滅活范圍大、不受組織電阻問題影響、可多天線同時應用及可用于混合性質組織等優(yōu)點。目前臨床應用的微波消融多是通過設定微波功率和消融時間實施治療，通常是經過一段時間間隔給予一定強度的微波，而并不是直接通過溫度對微波進行調整，這不僅使不同組織消融標準難以統(tǒng)一，而且使得溫度波動較大、較難控制。近些年隨著測溫

2、技術的發(fā)展，熱消融術中對消融區(qū)域溫度的實時定量監(jiān)測已經成為可能，這將使得熱消融治療的應用更加安全有效，而非脈沖式控溫微波可以實時調節(jié)自身功率以維持某一溫度，它與測溫技術的結合將對微波消融的發(fā)展產生積極的影響。對于微波消融中的細胞死亡，近來有研究通過對高溫微波消融后的組織進行觀察認為它是一種獨特的微波細胞死亡方式，以完好的保留組織細胞形態(tài)學結構，但細胞內酶失活為特點。然而，目前尚沒有非脈沖式控溫微波消融的確切標準和進一步的研究。
　

3、　研究目的：
　　設計實驗驗證非脈沖式控溫微波對HELA和MG-63細胞的滅活效應，并對細胞滅活后的檢測方法進行評估，以及對細胞滅活的機制進行初步探討。
　　研究方法：
　　1．檢測MAS-II型微波工作站加熱效果，記錄加熱過程，制定試驗所需微波功率上限及樣品上樣量。將控溫微波作用于人宮頸癌細胞系HELA和人骨肉瘤細胞系MG-63，通過細胞貼壁能力及形態(tài)學方法、CCK-8細胞活性檢測方法觀察40-60℃、5-30min

4、內不同微波溫度和處理時間對兩種細胞的作用，測定控溫微波對宮頸癌和骨肉瘤細胞活力的影響；
　　2．將控溫微波作用于人宮頸癌細胞系HELA和人骨肉瘤細胞系MG-63，通過流式細胞檢測和Calcein-AM細胞熒光染色檢測的方法觀察40-60℃、5-30min不同微波溫度和處理時間對兩種細胞的即刻滅活效應，為控溫微波的應用標準作出初步的指導；
　　3．通過對微波滅活后人宮頸癌細胞系HELA和人骨肉瘤細胞系MG-63的NADH染色、

5、Tunel和電鏡檢測的方法對臨床常用熱滅活檢測方法在控溫微波滅活中的應用作出評估，并結合上述實驗結果對控溫微波滅活兩種細胞的機理進行初步的探討。
　　研究結果：
　　1．MAS-II型微波工作站加熱樣品速度較快，并有較好的重復性，微波強度變化響應及時，溫度穩(wěn)定，本實驗設定微波功率參數(shù)為0-300W自動調整功率，每次樣本量液體總量為30ml。細胞處理后24小時細胞貼壁及形態(tài)學觀察兩種細胞分別在4530min℃、4520min℃

6、失去貼壁能力，CCK-8細胞活性檢測顯示兩種細胞分別在5025min℃、5020min℃代謝基本停止。
　　2．控溫微波處理HELA和MG-63細胞后即刻流式細胞檢測顯示兩種細胞分別于5515min℃和555min℃時全部死亡，Calcein-AM細胞熒光染色結果同樣顯示兩種細胞分別于5515min℃和555min℃時活性基本喪失。
　　3．控溫微波分別以5515min℃和555min℃的條件處理HELA和MG-63細胞后即

7、刻NADH染色，結果顯示兩種細胞NADH-diaphorase活性均喪失，TUNEL結果顯示細胞核無明顯著染，兩種細胞滅活后細胞形態(tài)無明顯變化。電鏡下顯示兩種細胞外形變化不大，空泡化明顯，細胞質丟失，電子密度降低，核異型性下降變圓，異染色質增多邊集，偶見線粒體內質網、結構不清，次級溶酶體增多，細胞表面微絨毛彎曲受損、排列紊亂、相互交錯融合等。
　　結論：
　　非脈沖式控溫微波可以對HELA和MG-63腫瘤細胞達到完全的滅活，