陡脉冲电场对荷瘤BALB/c小鼠癌细胞杀伤效应的实验研究

观测陡脉冲电场对荷瘤BALB/c小鼠癌细胞的杀伤效应。处理后的癌细胞在光镜下表现为细胞核固缩、核碎裂、核溶解;在电镜下表现为异染色质增加,边集,呈团块样改变,细胞质肿胀,脂滴数量增加,质膜破裂;核固缩,碎裂,线粒体肿胀。实验揭示了陡脉冲电场能有效地杀伤癌细胞,明显抑制了荷瘤小鼠恶性肿瘤的生长、增殖,有着良好的应用前景。     

细胞内外膜跨膜电位频率响应模型及滤波器特性的研究

提出球形单细胞内外膜跨膜电位频率响应模型和仿真计算方法。通过对频率响应的仿真分析，发现内外膜跨膜电位分别表现出一阶带通和低通滤波器特性，并在内膜频率响应中心频率到上限截止频率的范围内，内膜跨膜电位大于外膜同时能保持在较高水平，这将有利于诱导细胞内电处理效应。计算结果与动物实验吻合得很好，为纳秒脉冲电场治疗肿瘤的窗口参数合理选择提供了理论依据。     

纳秒级陡脉冲电场诱导癌细胞凋亡的实验及作用机理研究

观察纳秒级陡脉冲电场诱导人浆液囊腺性卵巢癌SKOV3癌细胞凋亡效应,及其对细胞内钙离子浓度即[Ca2＋]i的影响并探讨其作用机理。采用场强为10kV/cm、脉宽为100ns、重复频率为1Hz的纳秒级陡脉冲电场作用于SKOV3癌细胞悬液5min。4h后采用Annexin V-FITC/PI双标记并结合流式细胞仪分析SKOV3癌细胞的凋亡率,采用扫描和透射电子显微镜观察癌细胞凋亡的超微结构变化;以Fluo-3/AM为细胞内钙离子的荧光指示剂,用激光扫描共聚焦显微镜检测纳秒级陡脉冲电场对SKOV3癌细胞[Ca2＋]i的影响,及[Ca2＋]i变化时的Ca2＋来源。结果显示,流式细胞术检测到癌细胞的早期凋亡率为（22.21±2.71）%,明显高于对照组的（3.04±0.44）%（P〈0.01）,扫描和透射电子显微镜均观察到典型的凋亡细胞形态,证实纳秒级陡脉冲电场能够有效诱导SKOV3癌细胞发生凋亡;同时纳秒级陡脉冲电场可明显升高细胞[Ca2＋]i（P〈0.01）,而与细胞外钙离子浓度无关（P〉0.05）。由于纳秒级陡脉冲电场的等值频率很高,容易穿透细胞膜,其诱导凋亡的机制之一可能是通过激活细胞内钙库（内质网、线粒体）,引起细胞内钙离子升高,从而介导凋亡信号通路。     

陡脉冲对离体牛肝损伤效应的剂量学初探

目的 研究不同剂量的陡脉冲对离体牛肝的损伤效应.方法 不同作用时间、不同电压、不同频率的陡脉冲作用于新鲜离体牛肝组织,测量最大坏死直径,运用B超监测作用前后灰度变化,TTC染色和HE染色观察损伤效应,同时测量组织前后温度.结果 陡脉冲对离体牛肝组织的损伤为凝固性坏死,坏死直径随作用时间的延长而增大;随电压的升高而增大;随频率的增加而增大,作用后B超灰度增强,作用前后的温度变化无统计学差异(P＞0.05).结论 陡脉冲致牛肝组织的凝固性坏死有明显的量效关系,其值随剂量的增加而增加.     

电脉冲在活体兔肝组织中的电场分布研究

目的 观察电脉冲在活体兔肝组织中的电场分布形态,分析其电场分布的均匀性. 方法不同脉冲剂量作用活体兔肝组织后,采用TTC和HE染色法观察脉冲处理后,兔肝形态学和病理学组织改变.结果 脉冲作用活体兔肝组织后,引起凝固性坏死,其坏死轮廓与电场分布仿真图基本吻合.结论 电场在活体组织中的分布与12针电极电场分布仿真图基本吻合;12针状电极阵列的有效布置方式电场分布比较均匀.     

电穿孔疗法在头颈癌治疗中的应用

头颈癌严重地威胁着人类生命，而传统的化学治疗方法由于受癌细胞对药物吸收率的限制，其疗效也受到限制。电穿孔由于能使细胞膜出现暂时微孔，从而能大大提高癌细胞对药物的吸收率。在此基础上，结合传统的化疗方法形成的电穿孔疗法成为一种新型的头颈癌治疗法。博来梅素由于其自身的优良特性成为电穿孔疗法的首选药物。离体实验和临床研究表明，与传统方法相比，电穿孔疗法对于治疗头颈癌能取得更好的疗效。     

高强度皮秒脉冲电场对人宫颈癌Hela细胞体外作用初探

目的探讨高强度皮秒脉冲电场对人宫颈癌HeLa细胞的体外损伤效应及机制。方法固定皮秒脉冲电场脉宽800ps、频率3Hz、场强250kV/cm,根据处理脉冲个数不同(0、1 000、3 000和5 000个),将HeLa细胞分为对照组和不同剂量皮秒脉冲处理组,通过MTT比色法检测皮秒脉冲对各组细胞在处理后不同时间点生长抑制的影响;Fluo-3/AM探针标记细胞,激光扫描共聚焦显微镜检测细胞[Ca2+]i改变;Western blot法检测皮秒脉冲电场作用后Bax/Bcl-2蛋白表达量的改变。结果随着脉冲剂量的增加,细胞死亡率上升,生长受到抑制,12h时抑制率最为显著;皮秒脉冲处理可明显升高细胞[Ca2+]i(P<0.05);随着脉冲剂量的增加,细胞内Bax蛋白表达量由对照组的0.205±0.102增加至各处理组的0.257±0.083、0.586±0.138和0.791±0.262(P<0.05);Bcl-2蛋白表达量由对照组的0.694±0.132降低至各处理组的0.591±0.145、0.364±0.105和0.262±0.092(P<0.05);Bax/Bcl-2比值显著上调(P<0.05)。结论高强度皮秒脉冲电场对HeLa细胞有损伤效应,并能诱导其凋亡。     

纳秒级陡脉冲可用于治疗裸鼠人恶性黑色素瘤

 摘要 目的:观察纳秒级陡脉冲(Nanosecond Pulsed Electric Fields, nsPEF)治疗裸鼠皮下人恶性黑色素瘤的效果及其机制。方法：建立裸鼠皮下人黑色素瘤模型,随机分为长期治疗组及对照组各10只,观察肿瘤生长、裸鼠存活率时间,和短期治疗组(=10;分2h、4d组及对照组(分别为4、6和6只),以HE染色检查细胞形态,DNA琼脂糖凝胶电泳、TUNEL法分析细胞凋亡,Western blot法、免疫组织化学方法分析组织肿瘤Bax、Bcl-2的表达。两组均用电场峰值40kV/cm、脉冲宽度200ns、频率1Hz、脉冲次数1000个的nsPEF进行治疗。结果：长期治疗后即刻看到肿瘤区均变为灰白色,表面皮肤均没有出血现象,肿瘤质地变硬;随生存时间延长,肿瘤体积较对照组明显缩小(P<0.01);平均生存时间（天）较对照组（天）明显延长(P<0.01);短期治疗组,4d时坏死区域增多;4d时琼脂糖凝胶电泳显示较对照组有明显“ladder”状分布,凋亡率明显高于对照组(P<0.01),较对照组相比Bax表达明显增高(P<0.01)、而Bcl-2表达明显降低(P<0.01)。结论：nsPEF对裸鼠皮下人黑色素瘤有明显的治疗效果,可能是通过调控Bax、Bcl-2 基因表达诱导细胞凋亡。     

不可逆性电穿孔致山羊肝脏组织凋亡与坏死的实验研究

目的 评价不可逆性电穿孔(IRE)消融山羊肝脏组织的效果,以及消融区域肝细胞坏死、凋亡与电场分布的关系.方法 取4～6月龄山羊作为研究对象,对其给予IRE处理:经彩色超声探头引导电极针经皮定位肝脏,施加120个脉冲电场(固定电压2000V、脉宽100<,μs>、频率lH<,z>).24h后处死动物,取电极针周围肝脏组织...     

能量可控陡脉冲对人脐静脉血管内皮细胞的体外作用

目的研究不同剂量的能量可控陡脉冲对体外培养的人脐静脉血管内皮细胞生物学性状的影响.方法对人脐静脉血管内皮细胞施以不同剂量的陡脉冲,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法及细胞增殖曲线观察细胞的损伤效应,流式细胞技术分析作用前后细胞周期的情况.结果①MTT试验证明能量可控陡脉冲对人脐静脉内皮细胞的作用存在剂量-效应关系,其杀伤率随剂量的增加而增加,揭示高剂量的能量可控陡脉冲可导致血管内皮细胞急性损伤效应;②细胞增殖曲线表明随能量可控陡脉冲剂量的增加,对细胞增殖能力抑制越明显;③流式细胞分析结果表明,能量可控陡脉冲处理前后,细胞周期变化不明显.结论能量可控陡脉冲对血管内皮细胞有明显的杀伤和抑制作用.