低频低能量超声联合微泡对前列腺细胞的影响

目的:采用原子力声显微镜及透射电镜观察低频低能量超声联合微泡对前列腺癌细胞DU145及正常前列腺上皮细胞RWPE-1的作用。方法:两种细胞均分为对照组、单纯超声组、超声联合微泡组。对照组加入一定比例的生理盐水,不进行超声辐照;单纯超声组加入相同比例的生理盐水,用发射频率为21 k Hz的低频超声辐照,辐照2 min,占空比30%;超声联合微泡组加入同前相同比例的微泡造影剂悬浊液,用与单纯超声组相同的超声辐照。处理过的细胞立即用原子力声显微镜观察其形貌并计算其杨氏模量。同时,对同一处理方式的对照组及超声联合微泡组细胞继续培养24 h后,用透射电镜观察细胞。结果:单纯超声组的DU145细胞及RWPE-1细胞的细胞形态与对照组无明显变化;超声联合微泡组的DU145细胞及RWPE-1细胞形态呈类圆形,细胞表面可见放射状显微丝状结构,细胞膜表面可见多个大孔状结构;超声联合微泡组的DU145细胞的弹性模量较RWPE-1细胞大,且与对照组相比,两种细胞的弹性模量均变大,DU145细胞尤甚。透射电镜观察结果示对照组的两种细胞未见细胞自噬,而超声联合微泡组两种细胞都出现自噬现象,其中DU145细胞中可见凋亡现象。结论:低频低能量超声联合微泡可引起前列腺癌DU145细胞及正常前列腺上皮RWPE-1细胞的细胞膜出现孔状结构,并诱导其自噬,且对DU145细胞的损伤大于RWPE-1细胞。     

原子力声显微镜的原理及应用

原子力声显微镜结合了超声检测技术的三维成像能力与原子力显微镜的纳米尺度成像的近场显微技术。它在商用的原子力显微镜设备的基础上加以压电超声传感器产生声激励,并使用锁相放大器对数据进行收集分析,既可得到三维的纳米级的清晰形貌图,又能通过建模分析样品表面的接触刚度及样品的弹性模量。目前,原子力显微镜被广泛应用于材料领域,用于检测样品的机械性能,比如样品的接触刚度、薄膜高分子材料的弹性模量,同时还运用于医学生物领域,用于观察细胞的超微结构及其表面和亚表面的弹性模量等。