基于能量概率与微孔力模型的脉冲电场对细胞电穿孔动态过程的仿真分析

• 作者: 刘红梅 吕彦鹏 姚陈果 董守龙 赵亚军
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 电穿孔 跨膜电压 能量概率 微孔力
• 年，卷（期）: 2016,（23）
• 所属期刊栏目: 高电压与绝缘技术
• 页码范围: 141-149
• 页数: 9页
• 分类号: TM151|TM836|Q64
• 字数: 4463字
• 语种: 中文

摘要

采用Matlab软件基于跨膜电压、微孔半径以及孔的受力随时间和空间变化的分析来模拟细胞在1kV/cm、100μs脉冲期间电穿孔动态变化过程.采用的模型相比传统模型有两点明显的改进:第一,利用微孔能量的概率模型判断微孔半径变化的初始时间,当脉冲电场注入的能量大于微孔的最大能量的概率超过0.99时,微孔半径开始变化;第二,建立微孔受力模型来描述微孔的发展和分布,提出新的参数-孔冲量来决定微孔的大小.结果表明,除了极点不发生穿孔外,细胞膜都发生电穿孔,细胞膜大部分区域的微孔的受力接近于0,孔径基本区域稳定,不发生变化;但靠近极点附近的小部分区域孔径受力为正值,如果延长脉冲时间,孔径仍然在发展.此模型可以用来判断微孔的形成与预测微孔的发展.