低频低强度超声辐照微泡对三阴性乳腺癌MDA-MB 231/DOX细胞耐药性的影响

目的探讨低频低强度超声辐照微泡(LILFU-MB)对三阴性乳腺癌MDA-MB-231/DOX细胞耐药性的影响。方法筛选LILFU-MB最佳非毒性辐照时间,计算细胞存活率;将MDA-MB-231/DOX细胞分为LILFU-MB辐照组和非LILFU-MB辐照组,绘制药物抑制拟合曲线图获得两组药物的半抑制浓度(IC_(50)),并筛选阿霉素最佳剂量。根据不同处理方式将细胞分为对照组、阿霉素组、LILFU-MB组、LILFU-MB+阿霉素组,观察细胞增殖活性,并计算细胞迁移率。使用倒置荧光显微镜观察细胞形态,并记录细胞核荧光强度及细胞核型;使用流式细胞仪检测细胞凋亡率;Westernblot检测细胞蛋白表达情况。结果LILFU-MB最佳非毒性辐照时间为30 s,该条件下细胞存活率为(92.33±2.58)%,故后续实验中LILFU-MB辐照时间均采用此条件。LILFU-MB辐照组中阿霉素对耐药细胞的IC_(50)低于非LILFU-MB辐照组(7.51μmol/Lvs.35.40μmol/L),后续实验采用35.40μmol/L为阿霉素最佳剂量。阿霉素组和LILFU-MB+阿霉素组细胞增殖活性均受到明显抑制,增殖速度减慢,其中LILFU-MB+阿霉素组抑制效果最明显。对照组、阿霉素组、LILFU-MB组、LILFU-MB+阿霉素组细胞迁移率分别为(56.79±1.11)%、(51.34±4.66)%、(46.09±9.42)%、(22.01±6.02)%,其中LILFU-MB+阿霉素组细胞迁移率低于其余各组,差异均有统计学意义(均P<0.01)。倒置荧光显微镜观察显示,LILFU-MB+阿霉素组中大部分细胞核明显皱缩和碎裂,胞核蓝染高亮,染色质呈浓缩和边缘化,表现出较强的细胞凋亡核型改变。流式细胞仪检测结果显示,对照组、阿霉素组、LILFU-MB组、LILFU-MB+阿霉素组细胞凋亡率分别为(13.30±0.66)%、(22.68±2.85)%、(20.60±3.72)%、(31.84±2.87)%,其中LILFU-MB+阿霉素组细胞凋亡率高于其余各组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。LILFU-MB+阿霉素组P-gp、Bcl-2蛋白表达均显著下调,Cyt-c、Cl-caspase3蛋白表达均显著上调,与其余各组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论LILFU-MB能够显著抑制MDA-MB-231/DOX细胞增殖、迁移,并促进细胞凋亡,进而逆转三阴性乳腺癌MDA-MB-231/DOX细胞耐药性。

低频低强度超声对巨噬细胞内耻垢分枝杆菌的损伤效应

目的探讨低频低强度超声(low frequency low intensity ultrasound,LFLIU)对巨噬细胞内耻垢分枝杆菌的损伤效应及机制。方法将巨噬细胞RAW264.7分为超声辐照0、5、10 min和15 min组(n=3),应用MTT比色法分析不同超声强度对RAW264.7细胞存活率的影响,采用流式细胞术检测RAW264.7细胞经超声辐照以及吞噬细菌后的凋亡率和坏死率,使用平板计数法评估RAW264.7细胞内耻垢分枝杆菌活性,使用激光共聚焦显微镜观察RAW264.7细胞经超声辐照后活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生。结果超声辐照声强为0.14 W/cm^2,辐照时间为5、10 min时,RAW264.7细胞活性未见明显影响,存活率分别为(116.37±9.54)%、(97.14±9.26)%;经0.14 W/cm2超声辐照5 min后,RAW264.7细胞的凋亡率和坏死率显著大于超声辐照0 min组(P<0.05);平板菌落计数结果显示,RAW264.7细胞内耻垢分枝杆菌经声强0.14 W/cm^2超声辐照5、10 min后活性均低于超声辐照0 min组(P<0.05);激光共聚焦观察到0.14 W/cm^2超声刺激RAW264.7细胞产生了ROS。结论 LFLIU能诱导RAW264.7细胞凋亡和产生ROS,并导致RAW264.7细胞内耻垢分枝杆菌活性下降。

低频低强度超声波辅助植物乳杆菌发酵白果汁的代谢特性研究

为探究低频低强度超声波对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)在白果汁中代谢特性的影响,采用3个强度(58.9、98.6、120.8 W/L)的低频(20 k Hz)超声波辅助植物乳杆菌发酵白果汁,并对发酵过程中主要代谢指标进行测定。结果表明,3个强度的超声处理对植物乳杆菌的生长均有一定的促进作用,可提高菌体生长稳定期的活菌数,延缓其进入衰亡期。发酵初期,超声处理可增强植物乳杆菌对糖类的利用,提高乳酸的产量,同时还可加快植物乳杆菌对氨基酸的代谢进程。此外,超声处理在植物乳杆菌降解银杏酸和富集银杏内酯方面具有积极作用。发酵48 h后,58.9、98.6、120.8 W/L的超声处理组中银杏酸总含量分别比对照组低9.01%、8.10%和15.18%,银杏内酯总含量分别比对照组高0.10%、4.01%和2.67%。该研究结果为低频低强度超声波在提高微生物发酵效率方面的应用提供试验依据。

低频低强度超声对白色念珠菌急性损伤效应的实验研究

目的探讨低频低强度超声对白色念珠菌的急性损伤情况,以及对其细胞壁通透性的影响。方法取5 ml浓度为1.5×107 cfu/ml的白色念珠菌菌液于六孔板中。采用频率为42 k Hz、探头直径为5 cm的圆形平面超声治疗头,分别选择超声强度0.13 W/cm2、0.35 W/cm2辐照六孔板中的白色念珠菌菌液5 min(0.13 W/cm2组、0.35 W/cm2组);对照组不经超声辐照。培养48 h计数各组菌落在培养皿上的存活数。扫描电镜和透射电镜观察细菌外部形态、内部结构的损伤情况。结果对照组菌落计数为21 cfu,0.13 W/cm2组菌落计数为20 cfu;0.35 W/cm2组菌落计数为14 cfu。低频低强度超声辐照白色念珠菌后,扫描电镜下可见0.13 W/cm2组和0.35 W/cm2组菌体均明显肿胀、外形变大,细胞外液进入细胞内明显增加;0.35 W/cm2组透射电镜下见核物质在边缘聚集,细胞壁受损,形成空泡,大量细胞外液进入细胞。结论随着超声辐照强度的增加,白色念珠菌的死亡率显著增加;低频低强度超声辐照白色念珠菌能促进其细胞壁通透性的增加。

低频低强度超声联合载左氧氟沙星纳米粒对卡介苗生物被膜的损伤效果评价

目的探究低频低强度超声(low frequency and low intensity ultrasound,LFLIU)联合载左氧氟沙星(levofloxacin,LVFX)PLGA-PEG纳米粒对卡介苗(Bacille Calmette-Guerin,BCG)生物被膜的损伤效果。方法采用双乳化法制备载左氧氟沙星PLGA-PEG纳米粒(LVFX-NPs),检测其物理特性。运用XTT法及结晶紫染色分别检测超声联合LVFX-NPs作用后生物被膜的活性及生物量变化等,SYTO9/PI染色定性观察生物被膜损伤效果,流式细胞仪检测BCG内ROS含量变化,激光共聚焦显微镜观察生物被膜的渗透性改变。结果成功制备LVFX-NPs纳米粒,镜下观察呈均匀球形,大小均一,分散度良好,粒径(254.90±9.78)nm,电位(-17.83±0.74)mV,载药率及包封率分别为(3.50±0.51)%、(67.00±2.69)%。XTT及结晶紫染色结果显示,与对照组相比,超声联合LVFX-NPs能显著降低生物被膜活性,差异具有统计学意义(P<0.05)。流式细胞仪结果显示超声联合LVFX-NPs可产生大量ROS物质。激光共聚焦显微镜结果显示超声可以促进纳米粒进入生物被膜内部。结论成功制备的LVFX-NPs在超声的作用下,能渗透进入BCG生物被膜内部,并产生ROS,达到有效杀菌作用。

惰性气体微泡联合低频低强度超声辐照对人胰腺癌PANC-1细胞抑癌作用的实验研究

目的探讨惰性气体微泡联合低频低强度超声连续辐照对人胰腺癌PANC-1细胞的抑癌作用。方法将对数生长且浓度为1×106/ml的人胰腺癌PANC-1单细胞悬液按不同处理方法分成4组:空白对照组(加入2.0 ml人胰腺癌PANC-1单细胞悬液)、惰性气体微泡组(加入1600μl人胰腺癌PANC-1单细胞悬液和400μl SonoVue混悬液并充分混匀)、低频低强度超声组(加入2.0 ml人胰腺癌PANC-1单细胞悬液,再用声强0.60 W/cm2、频率1 MHz的超声波连续辐照60 s)和微泡+超声组(加入1600μl人胰腺癌PANC-1单细胞悬液和400μl SonoVue混悬液并充分混匀,再用声强0.60 W/cm2、频率1 MHz的超声波连续辐照60 s)。检测并比较各组细胞增殖活性和细胞凋亡率。结果空白对照组、惰性气体微泡组、低频低强度超声组、微泡+超声组人胰腺癌PANC-1细胞增殖活性分别为0.9356±0.1652、1.1126±0.0738、0.3236±0.0126、0.1566±0.0137,微泡+超声组细胞增殖活性均低于其余各组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。空白对照组、惰性气体微泡组、低频低强度超声组、微泡+超声组人胰腺癌PANC-1细胞凋亡率分别为0.069±0.007、0.033±0.006、0.279±0.016、0.678±0.018,微泡+超声组细胞凋亡率均高于其余各组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论惰性气体微泡联合低频低强度超声连续辐照能降低体外培养的人胰腺癌PANC-1细胞增殖,诱导细胞凋亡,具有明显的抑癌作用,为肿瘤治疗提供新的研究思路。

癌细胞和正常细胞熵产生的对比分析及在癌症治疗中的应用

依据非平衡热力学,对细胞内的熵产生率进行了计算,并对癌细胞和正常细胞的熵产生进行了对比分析,证明了在通常条件和无外场作用情况下,癌细胞的熵产生率高于正常细胞.但在电场和超声场作用下有可能使正常细胞获得较高的熵产生,因而发生熵流方向的倒转.考虑到信息量是熵在高维相空间中向低维子空间的投影,熵流方向倒转将避免癌细胞的有害信息向周围正常组织的扩散.提出利用方波脉冲电场和低频低强度超声场于癌症理疗的可能性.

声动力疗法治疗疾病的研究进展

声动力疗法(sonodynamic therapy,SDT)是一种在光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)基础上发展起来的非侵入性治疗方法,可以选择性、特异性地杀伤肿瘤细胞。最新的研究显示,声动力疗法在治疗实体肿瘤、白血病、动脉粥样硬化,消除增生性瘢痕以及抗病原微生物等方面显示出极大的潜力。本文将从以下四个方面对声动力疗法的研究进展予以综述:声动力疗法的机制,声动力疗法的应用,声动力疗法与其他治疗方法的联合应用,声动力疗法的现状和展望。