中文摘要：

用激光共聚焦荧光显微镜和膜片钳等技术研究陡脉冲电场对恶性肿瘤细胞的各种生理参数的变化规律和影响机制，建立恶性肿瘤细胞的电场物理模型；研究陡脉冲电场对新西兰大白兔实体瘤杀伤效应和抑制作用的剂量效应关系。探索陡脉冲电场对动物活体恶性肿瘤的不可逆性电击穿过程和治疗的最佳剂量，为临床实验提供理论基础。具有很大的学术价值和显著的社会效益。

结论摘要：

陡脉冲电场以其独特的生物电效应在肿瘤治疗等领域展现出良好的发展前景，但陡脉冲电场对恶性肿瘤杀伤效应和抑制作用的机理尚不清楚。本项目紧紧围绕陡脉冲电场的治疗机理这一主题，完成了用流式细胞仪检测陡脉冲电场诱导肝癌细胞和正常肝细胞凋亡、用激光共聚焦扫描显微镜观察陡脉冲电场作用下人肝癌细胞内钙离子浓度变化和用膜片钳观察陡脉冲电场对肝癌细胞膜离子通道电生理参数的影响等细胞实验研究，探讨了陡脉冲电场对恶性肿瘤杀伤效应和抑制作用的生物学机制；在机理研究方面，分别从电场和电路角度建立了细胞的多层介电模型和细胞等效电路模型，给出了细胞内外膜跨膜电位的计算和仿真方法，从电场和电路理论上阐述了陡脉冲电场的治疗机理；在实验的基础上改进了现有的治疗仪器，实现了仪器的智能化测量与控制，研制了能用于微创治疗的记忆合金集束电极阵列，并对电极材料进行了生物相容性实验；完成了陡脉冲对荷瘤大鼠的抗血管效应、免疫效应和凋亡效应研究以及对荷瘤新西兰大白兔的抗淋巴管效应研究，进一步完善了陡脉冲电场对恶性肿瘤杀伤效应和抑制作用的机理。本项目的完成为实现陡脉冲电场治疗肿瘤的临床应用提供了一定理论依据和实验基础。