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纳秒脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的内质网信号通路分析 被引量：17
1
作者 姚陈果 郭飞 +3 位作者 王建 孙才新 刘丽娟 唐均英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1033-1038,共6页
ns脉冲电场在诱导肿瘤细胞凋亡方面展现出诱人的应用前景。由于ns脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的机制尚未明确,严重阻碍了ns脉冲电场肿瘤治疗的临床进程。为进一步揭示其诱导凋亡的机制,将参数组合(电压幅值9kV,脉宽100ns,脉冲30个,频率1Hz... ns脉冲电场在诱导肿瘤细胞凋亡方面展现出诱人的应用前景。由于ns脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的机制尚未明确,严重阻碍了ns脉冲电场肿瘤治疗的临床进程。为进一步揭示其诱导凋亡的机制,将参数组合(电压幅值9kV,脉宽100ns,脉冲30个,频率1Hz)作用于人卵巢浆液性囊腺癌(SKOV3)细胞。首先检测了半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-12(cysteine aspartic acid specific protease-12,Caspase-12)蛋白的释放水平,其次用浓度分别为0、25、50、100μmol/L的钙螯合剂(BAPTA-AM)螯合细胞内的游离Ca2+,用Hoechst 33342荧光染色检测细胞凋亡率,最后采用蛋白质印迹(western blot)技术检测了Caspase-12蛋白释放的变化。试验结果表明:ns脉冲诱导SK-OV3凋亡时引起了细胞内Ca2+升高,从而介导内质网凋亡信号通路。该研究结果将进一步揭示ns脉冲诱导凋亡的机制。 展开更多
关键词 ns脉冲电场(nspef) 肿瘤细胞 凋亡 优化参数 人卵巢浆液性囊腺癌(SKOV3)细胞 内质网凋亡信号通路
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细胞骨架在ns脉冲诱导肿瘤细胞凋亡中的作用 被引量：15
2
作者 郭飞 姚陈果 +3 位作者 章锡明 孙才新 肖德友 唐丽灵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期205-210,共6页
为了研究细胞骨架在ns脉冲诱导肿瘤细胞凋亡中的作用,将脉冲电场参数组合(电场强度10kV/cm,脉宽500ns,脉冲30个,频率1Hz)作用于细胞骨架裂解的Hep-G2细胞。利用Annexin-V和碘化丙碇(propidium i-odide,PI)双染法检测细胞凋亡和坏死情况... 为了研究细胞骨架在ns脉冲诱导肿瘤细胞凋亡中的作用,将脉冲电场参数组合(电场强度10kV/cm,脉宽500ns,脉冲30个,频率1Hz)作用于细胞骨架裂解的Hep-G2细胞。利用Annexin-V和碘化丙碇(propidium i-odide,PI)双染法检测细胞凋亡和坏死情况;采用荧光分光光度计观测线粒体跨膜电位和细胞膜穿孔的变化情况。试验发现:肌动蛋白裂解后脉冲处理组的细胞凋亡和坏死大大降低(与单独脉冲处理组相比检验水平P<0.05),早期细胞凋亡由(16.94±2.87)%下降到(4.77±1.87)%;晚期凋亡和坏死由(20.94±3.09)%下降到(14.38±2.60)%;脉冲处理组和肌动蛋白裂解后脉冲处理组的细胞线粒体跨膜电位都出现下降,但后者的线粒体跨膜电位却明显高于前者(P<0.05);单独脉冲处理组和细胞骨架缺失后脉冲处理组二者在相同时间点时其PI荧光强度无明显差异,且PI荧光随时间而变化的规律亦相似。上述结果表明:细胞骨架的缺失抑制了ns脉冲诱导细胞凋亡的线粒体通路,进而降低细胞凋亡水平,但对细胞膜的穿孔情况无明显影响。 展开更多
关键词 ns脉冲电场(nspef) 肿瘤细胞 细胞骨架 Hep-G2细胞 线粒体通路 细胞凋亡
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纳秒脉冲电场治疗裸鼠皮下人恶性黑色素瘤模型的长期效应 被引量：14
3
作者 姚陈果 郭飞 +3 位作者 王建 孙才新 赵雪 唐均英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3357-3362,共6页
为研究ns脉冲电场(nsPEF)对在体肿瘤的长期杀伤效应,以接种人恶性黑色素瘤A375细胞的BALB/c裸鼠为研究对象,采用电压幅值为4kV、脉冲宽度为200ns、重复频率为1Hz的ns脉冲电场进行治疗。肉眼观察结果表明,瘤体随时间推移而逐渐消褪直至消... 为研究ns脉冲电场(nsPEF)对在体肿瘤的长期杀伤效应,以接种人恶性黑色素瘤A375细胞的BALB/c裸鼠为研究对象,采用电压幅值为4kV、脉冲宽度为200ns、重复频率为1Hz的ns脉冲电场进行治疗。肉眼观察结果表明,瘤体随时间推移而逐渐消褪直至消失,且皮肤恢复完好,原位瘤在平均2周时间内完全消失;瘤体生长抑制情况检测结果表明,与对照组相比,治疗组裸鼠肿瘤体积明显缩小(检验水准P<0.05),随着生存时间延长,对照组和治疗组肿瘤生长速度差别增大;荷瘤裸鼠的存活率-时间关系研究结果表明,ns脉冲电场治疗后26d时间内,对照组裸鼠全部死亡,而治疗组裸鼠存活率高达100%。实验结果表明ns脉冲电场能有效抑制肿瘤组织的生长,并可大大提高荷瘤BALB/c裸鼠的长期存活率。 展开更多
关键词 ns脉冲电场(nspef) 杀伤效应 人恶性黑色素瘤细胞 BALB c裸鼠 生长抑制 存活率
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纳秒脉冲诱导SKOV3细胞凋亡的死亡受体途径分析 被引量：8
4
作者 郭飞 姚陈果 +3 位作者 王建 孙才新 夏如民 唐均英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1099-1105,共7页
ns脉冲电场独特的诱导肿瘤细胞凋亡的生物电效应,引起了相关学者广泛的关注。为此,结合最新研究成果,侧重于ns脉冲对细胞膜结构和功能的影响,重点研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的死亡受体途径。将优化的脉冲电场参数组合(电压幅值为9... ns脉冲电场独特的诱导肿瘤细胞凋亡的生物电效应,引起了相关学者广泛的关注。为此,结合最新研究成果,侧重于ns脉冲对细胞膜结构和功能的影响,重点研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的死亡受体途径。将优化的脉冲电场参数组合(电压幅值为9kV,脉宽为100ns,脉冲为30个,频率为1Hz)作用于人卵巢浆液性囊腺癌细胞SKOV3。利用流式细胞术和凝胶电泳法检测细胞凋亡、坏死情况;逆转录聚合酶链式扩增反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测Fas、FasL、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-8(cysteine aspartic acid specific protease-8,Caspase-8)和Bid的信使核糖核酸(messager ribonucleic acid,mRNA)释放水平;蛋白质印迹(western blot)法检测Fas、FasL、Caspase-8和Bid蛋白释放水平。实验结果表明:ns脉冲诱导SKOV3凋亡时引起了Fas、FasL、Caspase-8和Bid等释放水平的升高,从而诱导死亡受体凋亡信号通路。该研究结果大大拓展了ns脉冲诱导凋亡的机制研究,从而为临床肿瘤治疗提供理论支撑。 展开更多
关键词 ns脉冲电场 肿瘤细胞 凋亡 生物电效应 SKOV3细胞 死亡受体凋亡信号通路
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ns脉冲电场发生器的研制及应用 被引量：3
5
作者 米彦 莫登斌 +4 位作者 姚陈果 李成祥 孙才新 唐丽灵 刘欢 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期368-372,共5页
为了研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应,结合开关电源技术和脉冲功率技术,研制了一套多参数大范围独立可调的ns脉冲电场发生器。该发生器由高压直流电源、脉冲形成电路和辅助电路3部分组成,输出的脉冲幅值0～1.2kV内连续可调,重复频... 为了研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应,结合开关电源技术和脉冲功率技术,研制了一套多参数大范围独立可调的ns脉冲电场发生器。该发生器由高压直流电源、脉冲形成电路和辅助电路3部分组成,输出的脉冲幅值0～1.2kV内连续可调,重复频率1Hz～10kHz内连续可调,脉冲宽度分100、200、600和1000ns4级可调,脉冲个数可以任意预置,上升时间<30ns,并具有显示和保护功能。实验室调试和医学细胞实验结果表明,该发生器调节方便、性能稳定,能够有效诱导人肝癌细胞凋亡,为ns脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的机理和阈值参数选择规律的深入研究奠定了基础。 展开更多
关键词 ns脉冲电场 发生器 工作原理 应用 人肝癌细胞 凋亡 流式细胞术
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高压纳秒脉冲电场消融黑色素瘤细胞实验研究 被引量：3
6
作者 马振宏 刘振 +2 位作者 殷胜勇 马榕蔚 闫克平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1168-1174,1198,共8页
为了研究高压纳秒脉冲电场(nsPEF)消融恶性肿瘤的关键影响参数,基于火花开关和传输线变压器(TLT)技术,自主研制重频高压纳秒脉冲电场(RnsPEF)发生系统,可以稳定输出纳秒级脉宽的指数脉冲,证实了高压纳秒脉冲电场杀伤肿瘤细胞的效果和可... 为了研究高压纳秒脉冲电场(nsPEF)消融恶性肿瘤的关键影响参数,基于火花开关和传输线变压器(TLT)技术,自主研制重频高压纳秒脉冲电场(RnsPEF)发生系统,可以稳定输出纳秒级脉宽的指数脉冲,证实了高压纳秒脉冲电场杀伤肿瘤细胞的效果和可控性.以贴壁生长于六孔板中B16黑色素瘤细胞为对象,研究脉冲次数、峰值电压、重复频率和电极针对间距对肿瘤细胞消融效果的影响.以电极杯中B16肿瘤细胞悬液为研究对象,结合CCK-8检测法开展脉冲处理后细胞活性的研究.结果发现,高压脉冲电场和脉冲能量注入密度是影响纳秒脉冲电场消融肿瘤细胞的关键因素,重复频率对消融效果的影响不大.结果显示,自制RnsPEF系统消融B16肿瘤细胞的阈值电场强度为6.8 kV/cm,注入能量密度的阈值为11.4 J/cm3和最佳消融次数为500次脉冲. 展开更多
关键词 纳秒脉冲电场(nspef) 指数脉冲 火花开关 传输线变压器(TLT) B16肿瘤细胞 肿瘤消融 细胞活性
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ns脉冲电场诱导裸小鼠皮下人黑色素移植瘤凋亡 被引量：3
7
作者 米彦 姚陈果 +3 位作者 李成祥 孙才新 唐均英 杨方黎 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2207-2212,共6页
为研究ns脉冲电场对在体肿瘤的诱导凋亡效应,以接种人黑色素瘤细胞A375的BALB/c裸小鼠为对象,采用电场强度20kV/cm、脉冲宽度300ns的脉冲电场处理后,抑瘤效应宏观观察到肿瘤组织的生长受到显著抑制(P<0.01),透射电子显微镜观察到典... 为研究ns脉冲电场对在体肿瘤的诱导凋亡效应,以接种人黑色素瘤细胞A375的BALB/c裸小鼠为对象,采用电场强度20kV/cm、脉冲宽度300ns的脉冲电场处理后,抑瘤效应宏观观察到肿瘤组织的生长受到显著抑制(P<0.01),透射电子显微镜观察到典型的凋亡细胞超微结构形态,免疫荧光染色法定性检测到caspase-3蛋白表达明显增强,用RT-PCR方法定量检测到caspase-3 mRNA表达明显增强(P<0.01)。实验结果证实了ns脉冲电场能有效抑制在体肿瘤组织生长,机制在于其通过活化肿瘤细胞caspase-3蛋白酶而诱导肿瘤细胞调亡,为ns脉冲电场治疗肿瘤提供了依据。 展开更多
关键词 ns脉冲电场 BALB/C裸小鼠 人黑色素瘤细胞A375 凋亡 caspase-3 肿瘤治疗
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纳秒脉冲用于细胞内电处理的研究进展 被引量：3
8
作者 姚陈果 莫登斌 +2 位作者 孙才新 陈新 熊正爱 《生物医学工程学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1206-1209,共4页
近年来,国内外学者对纳秒脉冲电场应用于细胞内电处理效应进行了一些较为深入的实验和机制研究,实验结果表明纳秒脉冲电场不会导致细胞膜电穿孔,但能够诱导凋亡、钙离子释放、基因表达增强、DNA和染色体破碎等细胞内电处理效应。为了解... 近年来,国内外学者对纳秒脉冲电场应用于细胞内电处理效应进行了一些较为深入的实验和机制研究,实验结果表明纳秒脉冲电场不会导致细胞膜电穿孔,但能够诱导凋亡、钙离子释放、基因表达增强、DNA和染色体破碎等细胞内电处理效应。为了解释细胞内电处理,研究者们认为当脉冲电场的脉宽大于细胞膜充电时间常数时,脉冲电场主要作用在细胞外膜上产生电穿孔。随脉冲宽度变小,电场对细胞核及核膜影响增强,当脉宽小于细胞膜充电时间常数时,脉冲电场主要作用于膜内细胞器,进行细胞内电处理。 展开更多
关键词 纳秒脉冲电场 细胞内电处理 跨膜电位 凋亡
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亚纳秒脉冲电场联合温度杀伤人宫颈癌细胞的实验研究
9
作者 郭飞 张琳 +1 位作者 刘欣 张玉 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期335-341,共7页
为研究亚纳秒脉冲联合温度对人宫颈癌(He La)细胞的杀伤效应,将脉冲电场参数组合(电场强度25、50、100 k V/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数分别为4000、1000、250,频率5 Hz),作用于处于不同温度(25℃、43℃、48℃)的He La细胞,利用MTT检测... 为研究亚纳秒脉冲联合温度对人宫颈癌(He La)细胞的杀伤效应,将脉冲电场参数组合(电场强度25、50、100 k V/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数分别为4000、1000、250,频率5 Hz),作用于处于不同温度(25℃、43℃、48℃)的He La细胞,利用MTT检测亚纳秒脉冲对细胞的生长抑制情况,通过AO/EB染色和透射电镜观察细胞形态学变化,采用免疫细胞化学S-P法检测caspase-3蛋白表达活性。实验发现:当细胞悬液温度到达48℃后,随着时间推移细胞死亡率不断增加;采用亚纳秒脉冲电场(电场强度50 k V/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数1000,频率5 Hz)处理不同温度下He La细胞,细胞悬液温度达到43℃后,细胞死亡率达到18.07%±1.98%,细胞悬液温度达到48℃,细胞死亡率增至25.11%±6.05%;采用相同能量脉冲电场处理处于相同温度(48℃)的细胞悬液时,细胞死亡率与脉冲场强正相关,100 k V/cm电场作用下得到最高细胞死亡率为31.09%±5.03%,进一步的分子生物学检测结果显示He La细胞发生凋亡效应。适当场强的亚纳秒脉冲联合温度通过诱导细胞凋亡,进而杀死He La细胞。 展开更多
关键词 亚纳秒脉冲 HELA细胞 MTT 透射电镜 细胞凋亡
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