高频纳秒脉冲电场作用下多细胞系统穿孔特性仿真

• 作者: 卞昌浩 姚陈果 徐进 李成祥 米彦
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 高频纳秒脉冲电场 传输网格 多细胞系统 穿孔数量 穿孔半径分布 累积效应
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 生物电磁
• 页码范围: 2577-2586
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20160812018

摘要

为了研究高频纳秒脉冲电场(nsPEFs)杀伤肿瘤细胞的机理,结合笛卡尔传输网格(CTL)和动态电穿孔等效电路模型对1个典型的2维多细胞系统在nsPEFs作用下的穿孔特性进行了仿真.利用Pspice仿真软件建立了该多细胞系统电路模型,并分析了其穿孔数量和穿孔半径变化特性.首先施加了10个场强、频率和脉宽分别为5kV/cm、l MHz和500 ns的高频纳秒脉冲到该多细胞系统模型,结果表明随脉冲个数增加穿孔区域分布变化不大,而穿孔半径分布有明显的累积效应,细胞外膜和细胞核膜上部分孔的半径逐渐增大.同时比较了电场强度为3、5和10 kV/cm时该系统中穿孔数量和最大孔径随脉冲个数增加的变化情况.结果显示场强增加时穿孔数量明显增加,特别是场强从3 kV/cm提高到10 kV/cm时,系统整个细胞核膜从未穿孔到穿孔数量增加到2.658 4× 105个.另外,穿孔半径仍然存在累积效应.仿真结果说明适当参数的高频nsPEFs能使细胞核膜发生穿孔,并起到扩大细胞部分穿孔半径的作用,可为后续实验研究选择高频纳秒脉冲参数提供依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姚陈果		179	2370	24.0	37.0
2	李成祥		81	867	16.0	24.0
3	米彦		95	1179	19.0	29.0
4	卞昌浩		4	2	1.0	1.0
5	徐进		12	42	5.0	6.0