利用低强度脉冲电磁场对家猪精子电穿孔的研究

用低强度脉冲电磁场对家猪精子细胞进行电击处理，发现台盼蓝染料能够进入细胞，而且通过扫描电镜可以观察到细胞膜表面有明显的孔洞。这证实了低强度瞬态电磁场能够引起猪精子细胞电穿孔和促使外源物质进入细胞内。     

低强度瞬态电磁脉冲对淋巴细胞影响的实验研究

从低强度瞬态电磁脉冲对淋巴细胞转化率、T-淋巴细胞免疫能力等影响的实验入手，通过人的T-淋巴细胞为受试对象，以其结合绵羊红细胞形成E-玫瑰花结百分率为指标，测试了不同波形参数的脉冲电磁场、不同照射时间对E-玫瑰花结形成率的影响，为解释低强度脉冲电磁场对细胞产生非热效应作用的机理了可靠的依据。     

瞬态电磁脉冲以淋巴细胞遗传及免疫功能的影响

通过以人的T－淋巴细胞为受试对象，以其结合绵羊红细胞形成E－玫瑰花结的百分率为指标，测试了不同波形参数的脉冲电磁场，不同照射时间对E－玫瑰花结形成率的影响；并讨论了瞬态电磁脉冲（TEMP）对长白猪巴细胞转化率等遗传学效应的影响，为解释低强度瞬态电磁脉冲对细胞产生非热效应作用的机理提供了可靠的依据。     

瞬态电磁脉冲对淋巴细胞遗传及免疫功能的影响

通过以人的 T-淋巴细胞为受试对象 ,以其结合绵羊红细胞形成 E-玫瑰花结的百分率为指标 ,测试了不同波形参数的脉冲电磁场、不同照射时间对 E-玫瑰花结形成率的影响 ;并讨论了瞬态电磁脉冲(TEMP)对长白猪淋巴细胞转化率等遗传学效应的影响 ,为解释低强度瞬态电磁脉冲对细胞产生非热效应作用的机理提供了可靠的依据     

瞬态电磁脉冲对淋巴细胞遗传及免疫功能的影响

通过以人的T-淋巴细胞为受试对象,以其结合绵羊红细胞形成E-玫瑰花结的百分率为指标,测试了不同波形参数的脉冲电磁场、不同照射时间对E-玫瑰花结形成率的影响;并讨论了瞬态电磁脉冲(TEMP)对长白猪淋巴细胞转化率等遗传学效应的影响,为解释低强度瞬态电磁脉冲对细胞产生非热效应作用的机理提供了可靠的依据.     

低强度瞬态电磁场作用下电穿孔机理探讨

通过计算离子在细胞膜外与在细胞膜内的吉布斯自由能,并考虑外加电场的影响,分析离子进入细胞膜的自发性,对低强度瞬态电磁场作用下细胞膜的电穿孔机理作出初步探讨.     

瞬态电磁脉冲对细胞跨膜电位的影响

我们初步研究了瞬态电磁脉冲的非热生物效应,取得了第一手实验数据,为进一步探索其机理提供基础［１］．低强度瞬态电磁脉冲非热效应的源发点为细胞膜,脉冲对细胞跨膜电位的影响是导致其生物效应的原因之一［２］．所以需要了解电磁脉冲激发的细胞跨膜电位,以及瞬态电磁脉冲特性对跨膜电位的影响．我们采用简化的细胞电学模型计算得到不同特性的瞬态电磁脉冲对细胞跨膜电位的影响,结果具有普遍指导意义．１　简化的细胞电学模型　　在实验系统中,电磁脉冲的频率范围不是很宽,采用的细胞种类也有限,可以统一采用简化的细胞电学模型进…     

复杂形体的瞬态电磁场计算技术研究

以时域有限差分法(FDTD)为复杂形体瞬态电磁场分析的核心算法,针对电大尺寸、复杂形体的建模技术、网格剖分技术展开了研究和分析,给出一些仿真的实例,从精确度、仿真效果等方面加以说明该算法的适用性。可以看出,FDTD方法非常适合于该类瞬态电磁场的分析,还给出了下一步应重点解决的关键技术。     

体外ELF电磁场对肝细胞Ca2+生理浓度变化的影响

研究了ELF电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。分别通过(a)从单个肝细胞内钙离子振荡的动力学模型出发,以细胞膜上IP3受体浓度作为作用因子的数值计算和(b)ELF电磁场对细胞作用的实验结果分析电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。结果表明:钙振荡的周期与IP3受体的浓度成非线性关系,外加ELF电磁场影响胞内钙振荡的周期和胞浆Ca2 浓度:强度为53v/m、频率为16Hz、45Hz和频率为16Hz、强度为80v/m的电磁波可使细胞胞浆Ca2 浓度上升明显,有显著统计学意义,强度为53v/m、频率为32Hz和60Hz和频率为16Hz、强度为26v/m的电磁波作用后细胞胞浆Ca2 浓度上升不明显,无统计学意义。     

低强度脉冲超声和低频电磁场联合治疗兔桡骨骨折中外骨痂和骨折线的影像评价

目的探讨低强度脉冲超声与低频电磁场联合作用促进骨折愈合的效果。方法对40只普通级成年健康日本大耳白兔进行前腿双侧桡骨中段横断面骨折建模,并将实验兔随机分为Ⅰa、Ⅰb和Ⅱa、Ⅱb4个组,每组10只。Ⅰa和Ⅱa左侧进行低强度脉冲超声和低频电磁场联合治疗(U组),右侧仅进行低频电磁场治疗(E组);Ⅰb和Ⅱb左侧仅进行低强度脉冲超声治疗(B组),右侧进行假治疗作为实验对照(C组)。低强度脉冲超声治疗强度为40m W/cm2,每天1次治疗20min,低频电磁场强度0.9m T,每天1次治疗40min。Ⅰa、Ⅰb组治疗2周和Ⅱa、Ⅱb治疗4周后,采用X线片指标评价骨折愈合情况。结果 X线片评分半定量分析表明,不论治疗2周还是治疗4周,U、B、E 3组骨折愈合速度明显快于与实验对照C组(P<0.05),但U、B、E组之间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论低强度脉冲超声和低频电磁场体外治疗都可以通过影响骨折愈合的愈合期和塑形期而促进骨折愈合,但两者叠加使用加速促进骨折愈合的疗效并不明显。     

6B1细胞的低频弱电磁场效应研究

以小鼠６Ｂ１骨髓瘤细胞为效应靶细胞,采用细胞化学（ＭＴＴ）,免疫酶标（ＥＬＩＳＡ）等方法,研究了低频弱电磁场对６Ｂ１细胞代谢的影响。结果表明：（１）１ｍＶ／ｃｍ的低频电场（１０～１００Ｈｚ）对６Ｂ１细胞的增殖无明显作用,而１ｍＶ／ｃｍ,５０Ｈｚ电场对６Ｂ１细胞乙肝表面抗体的分泌有显著促进,提示在此条件下电场对６Ｂ１细胞膜的外侧存在某种特异性作用;（２）０．８Ｔ、３０Ｈｚ的弱磁场对６Ｂ１细胞的增殖有     

Study of the selective effect on cells induced by nanosecond pulsed electric field with the resistor-capacitor circuit model

A resistor-capacitor (RC) circuit model is proposed to study the effect of nanosecond pulsed electric field on cells according to the structure and electrical parameters of cells. After a nanosecond step field has been applied, the variation of voltages across cytomembrane and mitochondria membrane both in normal and in malignant cells are studied with this model. The time for selectively targeting the mitochondria membrane and malignant cell can be evaluated much easily with curves that show the variation of voltage across each membrane with time. Ramp field is the typical field applied in electrobiology. The voltages across each membrane induced by ramp field are analyzed with this model. To selectively target the mitochondria membrane, proper range of ramp slope is needed. It is relatively difficult to decide the range of a slope to selectively affect the malignant cell. Under some conditions, such a range even does not exist.     

陡脉冲不可逆性电击穿恶性肿瘤细胞的机理

电场的基本特性是对处于场中的物质有力的作用.在陡脉冲电场作用下,细胞膜内外表面有很强的电场分布,同时由于细胞膜的介电常数与细胞外液、细胞质的不同,从电磁场理论出发,必然有作用于细胞膜表面的电场应力.仿真计算结果表明,外加电场的作用使得细胞膜受到来自细胞外液与细胞质两个方向的压力,作用在恶性肿瘤细胞膜上的电场应力的数量级比正常细胞大1个数量级.因此,在陡脉冲电场的作用下,恶性肿瘤细胞比正常细胞具有更大的敏感性,这种电场应力的作用势必对恶性肿瘤细胞膜造成巨大的损伤,使得细胞的生存环境和遗传物质受到严重破坏,并导致细胞发生不可逆性电击穿而死亡.     

电磁刺激对成骨样细胞UMR-106 DNA合成的作用

为了从细胞水平研究低频电磁场影响成骨样细胞增殖的有效物理参数 ,并为其作用机制的解释提供依据 ,论文就几种类型电磁场对成骨样细胞 UMR- 10 6DNA合成的作用进行了一系列实验 ,通过 3 H-脱氧胸苷掺入检测 DNA合成的改变 ,发现特定频率、场强 (或磁感应强度 )组合的电磁场 (脉宽 0 .2 m s,10 V/cm,12 5 Hz附近的脉冲电场 ;1V/cm,10 Hz附近的交变电场 ;0 .5 m T,5 Hz附近的交变磁场 )能促进细胞 DNA合成水平显著提高 ,表明刺激骨细胞生长的电磁场无需复杂的波形。场强对 DNA合成有重要作用 ,只有在合适的场强范围内 ,一定频率的电磁场对细胞才有刺激作用。交变磁场所诱导的电场很微弱 ,表明磁场不只是通过诱导电场发挥作用的 ,研究磁场对细胞的作用应考虑包括磁场直接作用等全部可能的机制。     

沸石系统的非线性电性质

在较宽音频频率范围内，研究了沸石石蜡油悬浮液在强电场下的非线性电。内容包括沸石石蜡油悬浮液复介电谱的测量，悬浮液的成分、电场强度对复介电谱的影响以及该体系对强交流电场和叠加在强直流电场上的弱交流电场的非线性响应。     

基于金纳米通道膜检测牛血清白蛋白的研究

以聚碳酸酯超滤膜为基膜,采用化学镀的方法在聚碳酸酯膜纳米通道阵列内镀金．对金纳米通道表面进行氯离子修饰,在电场作用下电解质离子通过纳米通道时产生稳定的电流,当牛血清白蛋白（BSA）加入含BSA抗体的进样池后,与溶液中的牛血清白蛋白抗体分子形成BSA／抗体复合体,该大体积的复合体对电流产生一定的阻碍作用,引起相应的电流降,基于此发展了纳米通道检测BSA的传感技术．电流降低值与BSA浓度在3．64&#215;10^-8～5．46&#215;10^-7mol／L范围内具有线性关系,检测限（3S／N）为1．93&#215;10^-8mol／L．     

车顶绝缘子绝缘薄弱域的形成及影响因素研究

随着空气湿度及固体污秽等因素的影响,动车组车顶绝缘子表面存在的局部沿面放电会给列车运行安全造成严重威胁.依据有限元分析法,建立了25kV动车组车顶绝缘子流场及电场的三维模型,研究了高速气流、水珠及固体污秽对车顶绝缘子绝缘薄弱域形成的影响规律.结果表明:绝缘子表面气流速度较高、气压较低的侧风面及背风面区域容易发生局部沿面放电.当绝缘子表面附着雨滴和固体污秽后,表面电场发生了畸变,水珠周围局部电场强度增大;当水珠局部电场强度较大区域附着固体污秽时,水珠-污秽-空气-硅橡胶结合处形成新的绝缘薄弱域.     

陡脉冲肿瘤治疗仪的研制及应用

在一定电场强度陡脉冲的作用下，细胞膜会形成大量微孔，其数量和孔径会随电场强度的增加而激增，从而引起膜组织断裂，导致细胞死亡，这种现象被称为不可逆性电击穿，为了研究陡脉冲对肿瘤细胞的不可逆性电击穿，应用现代电力电子技术和高电压新技术，研制出了一套脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲重复频率和脉冲陡度独立可调的能量可控陡脉冲肿瘤治疗仪。分析了该治疗仪各部分电路的工作原理，在实验室调试成功的基础上，应用该仪器对人卵巢腺癌SKOV3细胞进行了细胞实验，调试时的示波器实测波形和细胞实验的电镜结果表明，该治疗仪性能稳定，能够方便地调节输出脉冲的能量，能有效地杀伤肿瘤细胞。     

细胞力学特性对电刺激的响应研究进展

 近40年，探索电刺激在生物医学中的应用引起了人们极大的兴趣，这种兴趣很大程度上来自于电刺激细胞实验研究方面取得的进展，其结果对研发疾病诊疗新技术具有参考意义。从直流电场、正弦电场、脉冲电场3个方面回顾电刺激细胞的实验设备，综述了电刺激对细胞弹性模量、细胞间应力、细胞黏附力、细胞膜系索力等力学特性的影响规律与生物学机理，以及电刺激在诱导细胞分化，凋亡，改变细胞迁移方向等方面的应用。总结了电刺激-细胞力学特性-细胞生物行为关联性研究的进展。直流电场可引导细胞迁移和排列；正弦电场可导致细胞膜和骨架的分离；脉冲电场可破坏细胞膜、细胞骨架、核膜、染色体端粒的结构，使细胞变形。探讨了目前细胞电刺激研究存在的问题，并对未来发展方向提出了建议。