陡脉冲诱导在体瘤细胞凋亡的实验及分析

检测陡脉冲电场作用下Wistar大鼠在体瘤细胞的Bcl-2和Bax基因编码蛋白表达,探讨陡脉冲诱导在体瘤细胞凋亡的机理.用免疫组织化学法和原位缺口末端标记(TUNEL)法分别检测18例荷有Walker-256瘤株的Wistar大鼠瘤细胞中Bcl-2和Bax蛋白表达阳性率和凋亡细胞百分率.结果表明:1)陡脉冲电场对在体瘤细胞有显著的治疗作用,治疗组可见大量肿瘤坏死组织,对照组瘤细胞呈弥漫性密集分布,浸润性生长;2)TUNEL检测结果:治疗组的细胞凋亡率明显高于对照组;3)Bcl-2、Bax蛋白表达:陡脉冲电场作用后,Bcl-2蛋白表达减弱,Bax蛋白表达增强.陡脉冲电场能诱导瘤细胞凋亡,其分子机制是下调Bcl-2蛋白表达,增强Bax蛋白表达.     

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.     

高频电磁脉冲循环冷却水污垢处理与热阻监测系统

换热设备中循环冷却水系统在高温下容易产生污垢,不但会降低换热设备的换热效率,还会影响设备安全。通过模拟实际工业循环冷却水结构,搭建了微型循环冷却水实验平台,采用高频电磁脉冲对人工配置的碳酸钙循环冷却水溶液进行阻垢处理,观察空白实验组和不同频率的高频电磁脉冲处理组中水垢形成情况,并利用自行设计的热阻监测系统对管道热阻进行监测。实验结果表明：高频电磁脉冲对循环冷却水起到了很好的阻垢作用,主要表现为循环冷却水的电导率下降趋势和pH值上升趋势均变缓。根据模拟换热器的热阻监测结果显示,高频电磁脉冲处理组的热阻要小于空白实验组的热阻,并进一步证实了高频电磁脉冲的阻垢作用。     

循环冷却水的复合式电磁灭菌阻垢系统

针对微生物和水垢对火力发电厂循环冷却水系统造成的危害,提出将高压低频脉冲和高频低压脉冲相结合的复合式电磁水处理新方法.通过分析高压低频脉冲和高频低压脉冲在水中产生的电磁和生化效应,推证了进行灭菌和阻垢的可行性.根据灭菌阻垢所需的各种电磁参数对高压低频脉冲和高频低压脉冲信号发生装置进行设计,并通过电磁仿真方法辅助处理腔形状的设计和改进.利用复合式电磁水处理实验系统进行模拟实验.实验结果表明:该系统能输出峰值达到7 kV的高压低频脉冲信号和峰值达100 V、频率在500 kHz～2 MHz之间可调的高频低压脉冲信号,且该系统对细菌的灭菌率达到91%,同时对化学垢的阻垢率达到71%.因此,该系统有望通过进一步研究达到工业水处理的标准.     

电化学法治疗肿瘤的研究进展

恶性肿瘤是威胁人类生命健康的主要疾患，电化学法（ECT）是近年发民起来的治疗恶性肿瘤的新技术，最常见的方法有直流电化学法和电脉冲辅助抗癌药物治疗法，根据近20年的文献资料综述了国内外学者应用电化学法治疗肿瘤的机理研究、实施方法以及在动物试验与临床应用方面的研究进展。大量的研究表明，电化学法是一种操作简便、疗效好、安全性较佳的肿瘤治疗法，目前正处于临床应用研究阶段。在此基础上，提出了一种新的电化学法即能量可控陡脉冲肿瘤治疗法，单纯利用电脉冲对细胞膜的不可逆击穿，杀死肿瘤细胞，并介绍了该方法的初期研究成果。     

OFDM-based Low-voltage Powerline High Rate Communication

Based on the experimental results, a simplified model forlow-voltage powerline used as a high frequencycommunication channel is presented. With this model, theOrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) basedhigh rate digital communication over low-voltage powerlineis analyzed and simulated. The capability of the signaltransmission system in overcoming multi-path interferenceand selection of the system parameters are discussed. Andtime-domain simulation is carried out to investigate thetransmission capability of the OFDM communication systemfor different mapping schemes and transmission powerlevels. Simulation results show that it is possible to realizehigh rate digital comuuication over low-voltage powerlineusing OFDM when the transmitted power is large enough.     

能量可控陡脉冲对荷瘤大鼠免疫功能的影响

采用细胞悬液注射法建立Wistar大鼠皮下瘤模型,研究能量可控陡脉冲(ECSP)对荷瘤大鼠免疫功能的影响.ECSP处理后利用MTT法检测各组大鼠脾淋巴细胞转化率及NK细胞活性,ELISA法检测大鼠腹腔巨噬细胞分泌TNF-α的表达.结果表明ECSP处理组肿瘤生长明显受到抑制;ECSP处理组淋巴细胞转化率、NK细胞活性及TNF-α的表达明显高于荷瘤对照组(P<0.05,P<0.05,P<0.05),且与正常对照组相似(P=0.953,P=0.130,P=0.080).ECSP可以抑制肿瘤生长,诱发机体抗癌免疫反应,改善和恢复荷瘤鼠淋巴细胞和巨噬细胞的免疫活性.     

细胞膜电穿孔的机理及应用前景的初步探讨

近年来,国内外众多学者就适当强度的脉冲电磁场作用下 生电穿孔的现象展开了机理研究与应用实践。文中介绍了细胞膜电穿孔现象产生的前提条件,并且从细胞膜的电特性和机械特性变化,分子结构的变化以及对微粒和离子的跨膜运输能力的影响这一个角度展开对细胞膜电穿孔特性的机理研究。同时还介绍了目送２细胞膜电穿孔特性在生物技术和临床医学等领域的广泛应用以及对其进行机理研究的重要意义,展示了电穿孔特性良好的应用前景。     

高频电磁水处理器处理腔的仿真与设计

处理腔是高频电磁水处理器的重要组成部件,为了确定何种处理腔结构对高频电磁阻垢除垢具有更佳的效果,利用Ansoft Maxwell软件建立了有限元模型,对两种常见的处理腔,即同轴电极式处理腔和缠绕电极式处理腔内的电磁场能量分布进行仿真计算,比较了两种处理腔向水体释放电磁能量的大小以及处理腔内观测点的瞬时能量密度的分布特征。仿真分析表明,当施加相同的激励源并处理相同体积的水时,同轴电极式处理腔内的电磁能量远大于缠绕电极式处理腔;但是同轴电极式处理腔内电磁能量分布不均匀,由阳极向阴极依次递减,而缠绕电极式处理腔内电磁能量分布较为均匀。这些结论对于高频电磁水处理器处理腔的设计具有重要的指导意义。