陡脉冲电场对恶性肿瘤细胞杀伤效应的研究

观察不同参数(频率、脉宽、峰值)组合的陡脉冲电场对恶性肿瘤细胞的杀伤效应。将癌细胞悬液3 ml盛于玻璃瓶中,每次施加不同参数组合的电脉冲20 min,用MTT法测细胞死亡率,并制作生长曲线;观察细胞的超微结构变化。结果发现:不同参数组合的陡脉冲对癌细胞的杀伤有较大影响,随着参数值的增大,细胞死亡率上升,细胞的增殖受到抑制;实验组的细胞肿胀,溶解性坏死,仅留细胞轮廓,细胞膜完整性破坏,线粒体空化、肿胀。

陡脉冲致兔肝组织不可逆性电击穿的量效关系

为优化陡脉冲电场在肿瘤治疗的治疗参数,确定最佳的治疗剂量,实验研究了不同电压峰值、脉宽、频率组合的陡脉冲电场致正常兔肝组织细胞不可逆性电击穿范围(即杀伤面积)的量效关系。结果发现:不同参数组合的陡脉冲对杀伤面积有较大的影响,随着脉冲剂量增大,杀伤面积随之增加,但峰值电压约900V时趋于饱和,脉宽>5μs后杀伤面积增大较前明显。

陡脉冲电场对荷瘤BALB/C小鼠生存期的影响

观测陡脉冲对荷瘤 BAL B/ C小鼠癌细胞的杀伤效应和抑制作用。抑瘤观察中发现治疗组小鼠肿瘤体积明显减小 ,肿瘤生长受到抑制 ,治疗组和对照组间差异有显著性 ;生存期观察中发现经陡脉冲治疗后的荷瘤小鼠生存期明显延长。实验揭示了陡脉冲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 。

电工新技术在癌症治疗中的应用

由于抑瘤效率高、参数容易控制、无残余毒性(remnants)等特点,电工技术在癌症治疗中的应用在短短20余年的时间里已取得了长足的进展.介绍了不同形式的电刺激对恶性肿瘤的影响.这些电刺激方式在不同的机理下,可改变肿瘤组织的生存环境,用于辅助或直接治疗癌症.

陡脉冲致肿瘤不可逆性电击穿的场强阈值研究

为了明确陡脉冲电场致在体肿瘤细胞不可逆性电击穿的电场强度阈值,以新西兰大白兔肝脏VX2肿瘤组织为研究对象,建立了陡脉冲在均匀介质中的有限元模型;采用电场仿真和荷瘤动物实验相结合的方法,用不同电压峰值的陡脉冲电场分别处理荷瘤组织,并用经病理切片描绘得出的电场杀伤覆盖范围同理论仿真模型相互验证,以求得陡脉冲电场在肿瘤组织中的分布,进而求出其电场强度阈值。结果表明:理论仿真与动物实验相互吻合;根据肿瘤组织的坏死轮廓和仿真结果初步判定陡脉冲电场致在体兔肝VX2肿瘤组织不可逆性电击穿的电场强度阈值为838±46 V/cm。本研究为治疗参数的恰当选择提供参考,只要电场覆盖范围内肿瘤区域的最小电场强度略大于肿瘤细胞不可逆性电击穿阈值,即可使肿瘤组织得到有效杀伤而正常组织受到最小损伤。

高压方波不可逆电穿孔肿瘤消融装置的研制

根据高压脉冲引起细胞不可逆电穿孔而使组织消融的机理,应用现代电子电力技术、高电压技术及嵌入式技术,研制了一套可实现输出脉冲频率、脉宽和峰值参数独立可调的高压方波脉冲肿瘤消融装置。装置研制完成后,在实验室连接电阻负载调试,调试结果表明,装置运行稳定,输出的方波脉冲波形符合不可逆电穿孔研究需要,达到了装置的预期设计目标,同时也为将来针对离体细胞和小动物的不可逆电穿孔实验打下基础。

癌症治疗新进展:不可逆性电击穿脉冲疗法

特定电场参数的电脉冲被广泛应用于生物医学领域中。传统的电穿孔常用于细胞融合、转染、电化学疗法等。近年来出现了细胞内电处理的应用,即电场强度为MV/cm、脉宽达到10 ns级的电脉冲能绕过细胞膜影响细胞内信号转导与胞内结构。研究表明,在以上两者的电参数范围之间存在致使癌细胞发生不可逆性凋亡的电场参数,这种介于电穿孔和细胞内电处理的过程即为不可逆性电击穿。不可逆性电击穿通过诱导细胞凋亡而选择性地杀死肿瘤细胞,可能为癌症治疗提供了一种新的方法。