高压纳秒脉冲电场消融黑色素瘤细胞实验研究

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.     

微秒脉冲电场联合EPA对A-549细胞活性的影响

针对当前电化学疗法中使用的传统化疗药物对人体正常组织毒副作用较大,中药成分对人体毒副作用小但作用效果弱等问题,选用中药单体成分二十碳五烯酸(EPA)作为抗癌药物,探究微秒脉冲电场对EPA细胞毒性效果的促进作用,以及两者联合作用对肺癌A-549细胞的毒性效果。首先,研究不同场强的脉冲电场作用下细胞膜通透性变化情况,以及不同的药物浓度(50～1 000μmol/L)、电场强度(750～2 000 V/cm)对A-549细胞活性的影响,采用PI染色法检测细胞膜通透性、CCK-8法检测细胞活性;其次,根据检测结果筛选用于后续实验的电场强度区间为1 000～1 500 V/cm, EPA浓度为100～400μmol/L;最后,设置电场联合药物组为实验组,空白对照组、纯药物组、纯电组为对照组,进行了脉冲电场联合EPA对A-549细胞毒性效果的实验研究,并且对脉冲电场联合EPA共同作用后培养24 h(48 h)时A-549细胞活性的变化情况进行了对比分析。研究表明：微秒脉冲电场能够显著增强EPA对A-549细胞的毒性效果,并且EPA浓度为300μmol/L时,脉冲电场和EPA的联合作用效果最佳。微秒...     

脉冲电场对微生物细胞作用机理的研究

利用微生物细胞介电模型,讨论细胞膜介质的极化时间常数.根据法拉第定律、高斯定律和电荷守恒定律,建立脉冲电场作用下微生物细胞跨膜电压的Laplace方程,分析脉冲电场作用下细胞跨膜电压的变化规律.证明脉冲电场的非热效应强于静电场、指数衰减波脉冲电场和震荡衰减波脉冲电场,为脉冲电场食品处理技术等脉冲电场非热技术提供理论依据.     

脉冲电场作用下金属组织的研究进展

综述了脉冲电场分别作用于液态金属及凝固过程中不同阶段的影响、对固态金属回复再结晶的影响;以及非晶结构的变化和纳米晶化、金属材料的缺陷自修复、仿生等方面的最新进展。简单介绍了脉冲电场制备金属材料的方法,最后提出了这一研究领域中存在的问题以及发展前景。     

蛋白酶体抑制剂MG132诱导KG-1细胞凋亡的机制研究

研究蛋白酶体抑制剂MG132对人急性髓性白血病细胞株KG-1的致凋亡作用及其对细胞内信号传导因子NF-kB与凋亡蛋白PARP表达的影响.采用（CK-8法检测MG132对KG-1细胞增殖的抑制作用;利用Hoechst33342染色法,从形态学上观察凋亡的KG-1细胞;Western blot检测NF-kB活性及与凋亡相关的蛋白变化情况.CCK-8法检测结果表明,MG132能明显抑制KG-1细胞生长,并呈现时间依赖性和浓度依赖性;Hoechst染色和Western blot检测实验证明,MG132诱导KG-1细胞发生凋亡的同时,NF-kB活性明显降低,细胞凋亡蛋白PARP降解为P89蛋白.以上结果显示,MG132能诱导KG-1细胞凋亡,其机制可能与MG132抑制NF-kB信号转导通路,下调NF-kB表达继而增加凋亡蛋白PARP剪切有关.     

适合对称天线的平衡输出高压纳秒级脉冲源研究

时域脉冲源是时域超宽带雷达系统中的重要部件,时域脉冲天线大多采用对称形式,如果用非平衡高压脉冲源激励,难以实现很好的宽带匹配.为此设计了一种新的电路形式,采用平衡输出的Marx电路级联,解决了脉冲源高幅度和平衡输出不能兼顾的问题.利用与对称天线进行的纳秒级脉冲收发实验验证了该电路的良好性能.     

脉冲电场处理对酿酒酵母细胞膜的影响

应用脉冲电场(pulsed electric field,简称PEF)连续式处理系统对酿酒酵母进行了灭菌实验,并推测了PEF对酵母细胞致死作用与细胞膜结构改变之间的关系.结果显示,电场强度达到10 kV·cm-1时,电场能使酵母细胞显著失活(P＜0.05),并随电场强度的增大和作用时间的延长灭菌效果越好.采用紫外分光光度计法和荧光偏振法分别检测了PEF处理对酿酒酵母细胞膜通透性和细胞膜流动性的影响.结果显示,电场强度仅达到5 kV·cm-1时,细胞膜的通透性和荧光各项异性值已显著增加(P＜0.05),膜通透性随电场强度增大而增大,膜流动性随电场强度的增大和作用时间的延长而减小.这些现象表明,PEF对酿酒酵母作用时细胞膜是一个关键位点,细胞膜通透性增加和细胞膜流动性减小导致的细胞膜破坏是PEF致死酿酒酵母的主要原因.     

放线菌素D诱导的SL-1细胞凋亡的初步研究

研究了一定浓度的放线菌素D诱导SL-1细胞凋亡作用.以终浓度为50ng/mL,100ng/mL,200ng/mL,500ng/mL的放线菌素D处理正常SL-1细胞,24h后,终浓度为200ng/mL,500ng/mL的放线菌素D处理的细胞出现较明显的细胞凋亡现象,光学显微镜下可见细胞膜表面突出或形成小泡,细胞碎裂成凋亡小体;DAPI染色荧光显示细胞核逐渐形变,直至碎裂成小块而被凋亡小体包裹;DNA琼脂凝胶电泳呈典型的凋亡细胞DNA梯形条带;流式细胞仪检测结果,对照和以上四种浓度的放线菌素D处理的细胞凋亡率分别为3.43%,10.61%,15.60%,32.67%,72.24%.实验结果证明一定浓度的放线菌素D能诱导SL-1细胞凋亡,且成剂量正相关.     

肉制品病原微生物的高压脉冲电场杀菌效果研究

高压脉冲电场广泛应用于牛奶、饮料等流质食品杀菌实验,本实验选用携菌鲜猪肉和鲜鱼肉为杀菌对象,磁场强度分别为0、2．4、5．16、10．36T,脉冲频率为50Hz,脉冲时长为5ms,脉冲数分别为0、10、20个,在上述条件作用下,并没有观察到杀菌效果,初步分析可能是肉制品状态不均一和电导率低所至。     

外加电场作用下自蔓延燃烧规律研究

通过对（１－ ｘ）（ Ｔｉ＋ Ｃ）＋ ｘ（ Ｎｉ＋ Ａｌ）＝ （１－ ｘ） Ｔｉ Ｃ＋ ｘ Ｎｉ Ａｌ反应体系的 Ｓ Ｈ Ｓ实验研究，获得了外加电场对燃烧过程及产物的影响规律： Ｓ Ｈ Ｓ过程中燃烧波速与外加电场电压呈线性关系；外加电场将使燃烧温度升高，升高的比率与预热条件有关；外加电场对燃烧产物颗粒尺寸有显著影响。通过选择合适的外加电压，可以将颗粒尺寸控制在所需范围之内，进而达到控制产品性能的目的。     

低强度瞬态电磁场下家猪精子的电穿孔效应

用低强度瞬态电磁场对家猪的精子细胞进行电穿孔处理 ,比较了精子细胞电穿孔前后的形态变化 .发现台盼蓝染料能够进入电穿孔后的家猪精子细胞 ,通过扫描电镜观察到电穿孔后的细胞膜表面有明显的孔洞 .实验结果表明 ,低强度瞬态电磁场能够促使猪精子细胞穿孔 ,并能促使外源物质进入细胞内部 .     

非晶Fe78Si9B13在脉冲磁场作用下纳米晶化及物理机理

采用TEM和穆斯堡尔谱技术,研究了非晶合金Fe78Si9B13晶化的结构与脉冲磁场强度的关系,并对低频脉冲磁场致非晶合金纳米晶化的物理机制进行了理论研讨。一定频率下的脉冲磁场,将使非晶合金磁致伸缩的能量降低非晶合金的形核势垒,从而使非晶合金得以晶化。实验对非晶合金Fe78Si9B13进行了两种脉冲磁场处理:脉冲频率固定,磁场强度不断增加;磁场强度固定,脉冲频率不断增加。结果表明,低频脉冲磁场处理可使非晶合金Fe78Si9B13发生纳米晶化;晶化量与磁场强度不呈线性关系,而是存在一极值的曲线分布。     

蛋白酶体抑制剂MG132诱导肝癌细胞Hep3B凋亡的机制

研究探讨蛋白酶体抑制剂MG132(Z-Leu-leu-leu-CHO)诱导肝癌细胞Hep3B凋亡的作用与机制.实验采用不同浓度梯度和时间梯度,通过荧光显微镜、Hoechst33342染色、MTT检测和Western 印迹分别检测MG132 对Hep3B细胞的形态、凋亡小体形成、细胞存活率、细胞凋亡相关蛋白表达的影响.结果表明,MG132能够选择性抑制肝癌细胞生长,对正常肝细胞没有明显影响.此外,MG132可以通过内质网应激途径诱导肝癌细胞Hep3B凋亡,呈现剂量和时间的双重依赖性.提示通过抑制蛋白酶体来达到诱导肿瘤细胞凋亡的方法是可行的,MG132此类药物的研究与应用将为肿瘤治疗提供新的选择.     

电流与电场的水处理研究

本文研究了电流与电场对水和某些液体中细菌的作用．测定了某些类型的电流和电场对水中细菌数量的影响,并对这种影响进行了定性的理论分析。     

脉冲电场作用及时效处理对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

研究将脉冲电场作用于合金的凝固过程,脉冲电场及时效处理对Fe-Mn—Si—Cr-Ni合金显微组织和形状记忆效应的影响,结果表明经脉冲电场处理的试样固溶后时效形状记忆效应最佳,形状回复率最高达到39．8％．     

压缩脉冲磁场放电电流的测量研究

采用自制同轴分流器和与微机相连的"仪器王"卡,直接测量脉冲电压,从而求得脉冲电流和脉冲磁场强度．测量结果表明：线圈与金属体耦合的间隙值越小放电速度越快,两者间隙内产生的磁场强度也越高．     

新型滚珠旋转导致脉冲发生的试验研究

为了解决水力破岩、有效切割金属等工程问题,高压水力脉冲不失为一种有效方法,依据日常生活中的口哨原理提出了一种新型滚珠旋转脉冲喷嘴。新型滚珠旋转脉冲喷嘴产生脉冲机理极其复杂,为验证其脉冲效果,采用流速为50 m/s的高压泵对该喷嘴进行了初步的试验研究,并与普通喷嘴产生的高压水射流进行比较。试验研究结果表明,新型滚珠旋转脉冲喷嘴能产生高频脉冲;普通喷嘴产生的射流属普通湍流,无明显脉冲现象;新型滚珠旋转脉冲喷嘴产生的脉动压力远高于普通喷嘴产生的高压射流,有利于破碎岩石或金属。试验研究可为工程设计提供参考。     

凋亡因子（TRAIL）对癌细胞凋亡的机制研究

凋亡因子TRAIL（Tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand）能诱导肿瘤和转化细胞凋亡而不伤害正常细胞.TRAIL与细胞膜上死亡受体（death receptors,DR）结合,引发受体蛋白构象变化,经胞膜内受体死亡域（death domain,DD）募集接头蛋白FADD（Fas associateddeath domain）,再经过FADD的死亡效应域（death effector domain,DED）与凋亡蛋白解酶原-8/10（procaspase-8/10）的DED相互结合,形成DISC（death-inducing signaling complex）,引起凋亡蛋白解酶（caspase）级联反应,促使癌细胞凋亡.目前,可溶性重组人性化TRAIL（rhTRAIL）和抗DR4/5单克隆抗体已进入临床Ⅰ/Ⅱ期实验阶段.但绝大部分癌细胞对TRAIL有耐受或引起耐受,耐受机制主要是由于IAP（Inhibitor of Apoptosis Protein）,Bcl-2（B-cell lymphoma-2）及cFLIP（cellular FLICE/caspase 8-like inhibitory protein,胞质凋亡抑制蛋白）家族蛋白的过表达而产生.因此,为了克服TRAIL的耐受,已有多种小分子IAP和Bcl-2拮抗剂在研发并进行临床实验.至今尚无cFLIP拮抗剂的报导.     

背面钝化晶体太阳能电池铝浆局部背电场性能研究

首先制备了4款不同玻璃粉添加量的背钝化铝浆样品,并在工业链式快速烧结炉上与背银和正银共烧得到背面钝化晶硅太阳能（PERC）电池片,然后采用扫描电子显微镜（SEM）、电阻测试仪以及电池片效率分选机对电池片样品进行表征,探讨了玻璃粉添加质量分数、烧结温度以及印刷单耗对局部铝掺杂背电场（L-BSF）厚度和效率的影响。结果表明：随着玻璃粉添加质量分数增加或烧结温度升高,L-BSF层厚度增大,转换效率和开路电压均先增大后降低,当玻璃粉添加质量分数为1.2%时样品的转换效率最高,达21.6%;当烧结峰值温度为780 ℃时,样品的转换效率最高,达21.4%;随着印刷单耗增大,转换效率先增加后降低,开路电压降低,L-BSF层厚度基本不变,当印刷单耗为0.18 g时,样品的转换效率最高,达21.6%。