基于网格传输网络模型的高频纳秒脉冲串作用下单细胞穿孔特性仿真

• 作者: 刘宏亮 姚陈果 徐进 李成祥 米彦
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高频纳秒脉冲串 网格传输网络模型 单细胞 穿孔数量 累积效应
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 电工理论与新技术
• 页码范围: 4217-4230
• 页数: 14页
• 分类号: TM836|Q64
• 字数: 10019字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.171089

摘要

为研究高频纳秒脉冲串作用下细胞的穿孔特性,采用Matlab仿真软件对含核膜的典型二维单细胞空间区域进行离散,建立其网格传输网络模型,并对模型中的单元节点赋予电传输与孔传输双向耦合特性,以空间每个节点的电位及内外膜上每对节点不同孔半径下的孔密度为未知量,建立常微分方程组并进行求解.仿真模拟单细胞在电场强度为5kV/cm、脉宽250ns、上升沿30ns、仿真总时长为10s的10串高频纳秒脉冲作用下的电穿孔动态变化过程,并研究了串内脉冲个数及频率对内外膜穿孔规律的影响.结果表明:多脉冲作用时,穿孔数量基本不变,穿孔半径有一定的累积效应;重复脉冲串可以在一定程度上延缓孔数量衰减的幅度;增加串内脉冲个数可少量增加外膜孔数量,不会影响核膜孔数量;增加串内脉冲频率基本不会影响外膜孔数量,但可大幅度增加核膜孔数量.本文的仿真结果进一步丰富了脉冲电场作用于生物细胞的穿孔机制.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘宏亮	国网北京市电力公司电力科学研究院	2	4	1.0	2.0