细胞比容对人全血细胞介电谱的影响

在10kHz～100MHz频率范围内，通过阻抗分析仪观察了血细胞比容对人全血细胞介电谱和Cole-Cole图的影响。结果表明：随着血细胞比容CT的增加，低频段介电常数εL和介电增量△ε增加；低频段电导率κL和高频率段电导率κh减小。电导率增量△κ增加；介电常数Cole-Cole图的半径、面积、右截距增加，圆心右移；反之，电导率Cole-Cole图的半径、面积、左右截距减少，圆心左移。     

正常人血小板介电谱的实验研究

在100KHz～110MHz范围内,测量人血小板的介电谱,分析了人血小板对交流电场的介电响应的数据特征。利用频域阻抗技术首次测量了正常人血小板交流阻抗,绘制血小板的介电常数和电导率与电场频率的关系曲线。建立了人血小板的介电谱和Cole-Cole图,明确了人血小板的介电频响的数据特征。在射频电场中,人血小板的介电常数和电导率具有频率依赖性,血小板介电谱具有两个特征频率:第一特征频率fC1为6.66MHz,第二特征频率fC2为9.81MHz。     

应用Cole-Cole公式分析蛙血液细胞介电谱

利用Cole-Cole公式对10^4～10^8Hz频率段的蛙血液细胞介电谱进行了曲线拟合分析，建立了蛙血液细胞Cole-Cole参数：高频段相对介电常数εh=60，第一相对介电增量△εl=4900，第二相对介电增量△ε2=1200，第一特征频率fl=0．2MHz，第二特征频率f2=2．4MHz，第一相位角βl=0．92，第二相位角β2=0．93，低频段电导率εl=3．38ms／cm。     

0.1 MHz～100 MHz大鼠血液细胞的介电响应

目的：确立正常大鼠血液细胞对0．1MHz-100MHz交流电场的介电响应的数据特征。材料与方法：取10只雄性Sprague-Dawley大鼠全血，利用Agilent4294A阻抗分析仪测量了26个全血细胞悬浮液样本的交流阻抗，通过频域介电谱和Cole-Cole图的数据分析，确立了正常大鼠血液细胞对交流电场的介电响应的数据特征。结果：在0．1MHz-100MHz频率范围内，大鼠血液细胞的介电常数和电导率具有电场频率的依赖关系，主要表现在具有两个中心特征频率的介电弛豫：第一介电弛豫约发生在fc1=2MHz，第二介电弛豫约产生在fc2=3MHz。结论：交流阻抗技术可以观察血液细胞的介电响应特性。     

细胞外灌流对骨骼肌细胞介电谱的影响

通过灌流的方法,探讨细胞外液对骨骼肌细胞介电谱的影响,应用非线性Co le-Co le公式的曲线拟合与数值计算,比较灌流后骨骼肌细胞介电谱参数,结果表明:(1)低频段介电常数Lε和高频段电导率hκ随着细胞外灌流液电导率的降低而减少;(2)细胞外灌流对骨骼肌细胞介电谱的特征频率(fC 1,fC 2)影响不大;(3)细胞外灌流主要影响骨骼肌细胞Δε″和tgδ的峰值。     

人血液介电谱Cole-Cole数学模型的解析

通过Cole-Cole方程的数值计算,对人血液介电谱实验数据进行曲线拟合的残差分析,建立人血液Cole-Cole数学模型参数。在104～108 Hz频率范围,使用Agilent 4294A阻抗分析仪测量30人70例全血导纳,并利用Cole-Cole方程的非线性数值计算,对实测数据进行曲线拟合,计算曲线拟合的残差数值。人血液介电谱的Cole-Cole数学模型参数:高频极限介电常数εh=45±5;第一弛豫介电增量Δε1=6 200±350、第一特征频率fC1=(500±5)kHz、第一弛豫分布系数β1=0.86±0.06、第二弛豫介电增量Δε2=990±310、第二特征频率fC2=(2.7±0.1)MHz、第二弛豫分布系数β2=0.975±0.015、低频极限电导率κl=(4.15±0.85)mS/cm。人血液细胞介电行为可以通过介电频谱、Cole-Cole图、介电损耗因子频谱、电导率虚部频谱及损耗角正切频谱等5个频谱进行表征,建立Cole-Cole模型参数。     

垂直和平行方向的骨骼肌介电谱的比较研究

在10Hz-100MHz频率范围内，应用阻抗分析仪测量了骨骼肌纤维走行与测量电场呈垂直和平行两个方向上的蛙离体骨骼肌的介电谱。比较了平行和垂直于外施电场方向的骨骼肌细胞介电谱的区别：（1）在低频低，平行方向电导率（K1，∥）高于垂直方向电导率（K1，⊥）近10倍；（2）在高频段，平行方向电导率（Kh,∥）与垂直方向电导率（Kh,⊥）不相等，存在着约0.8mS/cm的差值；（3）在电导率Cole-Cole图上，平行方向电导率增量（△k∥)低于垂直方向电导率增量（△k⊥);(4)在介电损失（ε“)方面，平行方向介电损失（ε“∥）主峰明显高于垂直方向介电损失（ε“⊥)主峰；（5）在介电损耗角正切（tgδ）方面，平行介电损耗正切（tgδ∥）主峰的频率滞后于垂直方向介电损耗角正切（tgδ⊥）主峰的频率，但是tgδ∥峰值高于tgδ⊥峰值。     

频域阻抗法研究细胞介电特性

对生物细胞介电特性的研究是生物医学物理学公认的前沿重点课题之一.本文介绍如何采用宽频域交流阻抗技术研究细胞介电特性的原理和方法,以及在细胞介电谱的基础上,如何通过非线性数值计算建立细胞的数学模型和物理模型.本文以蛙骨骼肌细胞为例,在100Hz～100 MHz范围内,应用阻抗分析仪测量了细胞交流阻抗,通过细胞介电谱、Cole-Cole图、介电耗损因子频率谱、介电损耗角正切频率谱等方式,分析了骨骼肌细胞介电特性的数据特征;最后使用Cole-Cole模型和椭圆壳介电理论,建立了骨骼肌细胞的数学模型和物理模型,为今后利用数理模型方法分析骨骼肌疲劳、骨骼肌萎缩等奠定了基础.     

细胞悬浮液介电谱检测与应用研究进展

细胞悬浮液介电谱是一种快速、实时、无损进行细胞物理特性定量研究的方法,在研究细胞构成和细胞生命活动过程中具有重要意义。细胞的结构和组成使其成为介电谱研究最适合的体系之一。细胞悬浮液介电谱随着检测频率的增加呈现α、β和γ三个典型的弛豫,对弛豫类型的解析有助于了解细胞组分和活动的信息。而细胞电参数模型的发展将细胞介电特性的研究深化到亚细胞层面,有助于了解更加细致的细胞组分和生命活动的信息。本文对细胞的介电行为,细胞悬浮液介电谱的检测、解析以及应用进行简要综述。     

骨骼肌细胞的介电弛豫特性

在100Hz～100MHz频率范围内,利用非线性数值计算和曲线拟合分析,验证了蛙离体骨骼肌细胞的介电弛豫特性满足Cole-Cole公式(误差≤3.45%),通过频域介电谱、Cole-Cole图、介电损耗因子和介电损耗角正切频率谱的曲线拟合分析,确定了蛙骨骼肌细胞的Cole-Cole介电参数:高频段相对介电常数εh=78,第一相对介电增量△ε1=113000,第二相对介电增量△ε2=45000,第一特征频率fc1=9 kHz,第二特征频率fc2=158 kHz,第一相位角β1=0.881,第二相位角β2=0.984,低频段电导率κL=0.55mS/cm,常数A=35,常数m=1.08.     

骨骼肌介电行为的理论模型仿真

在 10 0 Hz～ 10 0 MHz范围内 ,应用椭圆壳介电理论模型 ,经过模拟仿真蛙骨骼肌细胞的介电行为 ,确定了蛙骨骼肌细胞的椭圆壳模型各相参数。为将来对骨骼肌疲劳、肌营养不良和肌肉萎缩等病症的模型分析奠定理论基础。     

正常人血小板射频段介电响应测量

目的在射频段测量正常人血小板介电谱,建立血小板对交流电场介电响应的数据特征。方法利用频域阻抗技术测量人血小板交流阻抗,经过介电谱、Cole-Cole图、介电损耗因子Δε”、导电率虚部Δκ”、介电损耗角正切Δtgδ等频谱,明确人血小板介电频响的数据特征。结果在射频电场中,人血小板的介电常数和电导率具有频率依赖性;血小板介电响应具有两个中心特征频率:第一中心特征频率fC1=6.66MHz,第二中心特征频率fC2=9.81MHz。结论交流阻抗技术能够测量血小板射频段介电响应。     

大鼠脑水肿神经细胞模型介电特性的实验研究

在宽频范围（100~10 MHz）内,测量正常和水肿神经细胞模型的电导率与介电系数的频谱图,比较水肿前后神经细胞的电导率与介电系数的区别。采用SD大鼠脑皮质的神经细胞建立正常神经细胞模型,对其缺氧处理后建立水肿神经细胞模型,应用Agilent4294A阻抗分析仪分别对10组对照组模型、正常神经细胞模型和水肿神经模型的电特性进行检测。三种模型的电导率存在显著差异。水肿神经细胞模型的电导率大于其他两种模型的电导率,而正常神经细胞模型的电导率大于对照组模型的电导率。本实验有效地检测出正常神经细胞模型与水肿神经细胞模型的电导率差别,为应用脑磁感应成像对脑水肿相位差的检测提供了依据。     

人脐血间充质干细胞体外诱导分化为类雪旺细胞的初步研究

目的:体外定向诱导人脐血间充质干细胞(HUCBMSCs),分化为类雪旺细胞(SC-like).方法:(1)采用Ficoll密度梯度离心法分离健康产妇脐带血中单个核细胞进行体外培养,用流式细胞术检测细胞表达的表面抗原CD90,SH2,CD34和CD45.(2)第3次传代所得的HUCBMSCs,加入加有β-巯基乙醇(β-ME)、全反式黄酸(RA)、Forskolin、b-FGF、PDGF、HRG的含10%胎牛血清(FBS)的低糖DMEM培养基(L-DMEM)诱导,7 d后免疫组织化学染色法检测.结果:(1)HUCBMSCs在体外培养以梭形细胞为主;流式细胞仪检测显示,细胞高表达表面抗原CD90和SH2,低表达表面抗原CD34和CD45.(2)诱导7 d后,细胞免疫组化显示,GFAP阳性率为81.88%±2.43%.结论:在一定条件下,HUCBMSCs可以在体诱导分化为SC-like,组成人工神经,移植修复周围神经缺损.     

Activation and Sorting of Human White Blood Cells

We demonstrate a novel activation behavior of human leucocyte adhesion under physiological flow conditions in a microfabricated silicon array of channels with length scales similar to those of human capillaries. Vital nuclei stains and cell specific, flourochrome labeled antibodies reveal that the equilibrium distribution of stuck cells in the arrays displays a strong dependence on cell type and nuclear morphology, and there is eventual separation of the two cell types in the array. The distortion of the cells is the same as they experience in vivo and the response of the granulocytes is consistent with a model describing adhesion as a function of the distortion of the cell by its environment; in other words, activated adhesion. We propose that this complex non-random behavior is due to a deformation activated change in the cells relevant to observed in vivo behavior.