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微秒脉冲电场场强参数的窗口效应
  • ISSN号:1003-6520
  • 期刊名称:高电压技术
  • 时间:0
  • 页码:513-519
  • 语言:中文
  • 分类:TM836[电气工程—高电压与绝缘技术] Q64[生物学—生物物理学]
  • 作者机构:[1]重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400030, [2]重庆医科大学附属第二医院,重庆400061
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50637020); 中央高校基本科研业务费(CDJZR10150002)
  • 相关项目:陡脉冲不可逆性电击穿治疗肿瘤的作用机理及关键技术研究
中文摘要:

μs脉冲电场诱导细胞产生的可逆电穿孔效应和不可逆电穿孔效应已有一定研究,但其所诱导的细胞凋亡效应却往往被忽略,诱导凋亡效应的脉冲电场与产生可逆/不可逆电穿孔效应脉冲电场的剂量关系更是鲜有研究。为了解这些关系,以人宫颈癌细胞系Hela为实验对象,综合运用PI示踪穿孔、CCK-8法检测活性及流式细胞术测定凋亡3种实验手段,研究了μs脉冲电场所诱导的可逆电穿孔、不可逆电穿孔及凋亡3种效应与外加脉冲场强的依赖关系。研究表明,随着外加脉冲场强的增加,细胞将依次出现电穿孔现象、凋亡现象和不可逆电穿孔现象并得出了3种效应所对应的场强取值范围(即场强窗口参数)。通过建立细胞等效电路模型以及定性分析细胞膜及线粒体膜上跨膜电压与外加电场的关系,较好地解释了实验现象及其可能机理。

英文摘要:

The reversible electroporation(RE) and/or irreversible electroporation(IRE) phenomena induced by microsecond electric pulse fields have been focused on,whereas,little attention has been paid to the apoptosis phenomena induced by the same pulse fields.We studied the dependence of microsecond pulse field strength dose and the IRE/RE/apoptosis responses with experiments on human hela cells.Propidum Iodide(PI),CCK-8(Cell counting kit-8) assay and flow cytometry were used respectively to trace the cell electroporation,to examine survival cells,and to detect apoptosis.It is found that,with the increase of the field strength,three phenomena,such as RE,apoptosis,and IRE responses,will occur successively.Value ranges of the field strength,i.e.,filed strength windows,corresponding to IRE/RE/apoptosis are obtained.Based on the equivalent circuit model of a cell considering mitochondrion and the analysis of the transmembrane voltages of cell and of the mitochondrion,the window effect can be observed and the possible mechanisms are explained.

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期刊信息
  • 《高电压技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家电力公司
  • 主办单位:国网武汉高压研究院 中国电机工程学会
  • 主编:郭剑波
  • 地址:湖北省武汉市珞瑜路143号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hve@whvri.com
  • 电话:027-59835528
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6520
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1239/TM
  • 邮发代号:38-24
  • 获奖情况:
  • 历届电力部优秀期刊,历届湖北省优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35984