控溫微波對HELA和MG-63細(xì)胞滅活效應(yīng)的研究及滅活檢測方法的評估和機(jī)理初探.pdf

1、研究背景：
　　微波消融技術(shù)作為熱消融的一種，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于肝、乳腺、肺、腎及骨等多種組織的腫瘤治療中。與其他消融技術(shù)相比，微波消融具有滅活范圍大、不受組織電阻問題影響、可多天線同時(shí)應(yīng)用及可用于混合性質(zhì)組織等優(yōu)點(diǎn)。目前臨床應(yīng)用的微波消融多是通過設(shè)定微波功率和消融時(shí)間實(shí)施治療，通常是經(jīng)過一段時(shí)間間隔給予一定強(qiáng)度的微波，而并不是直接通過溫度對微波進(jìn)行調(diào)整，這不僅使不同組織消融標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，而且使得溫度波動(dòng)較大、較難控制。近些年隨著測溫

2、技術(shù)的發(fā)展，熱消融術(shù)中對消融區(qū)域溫度的實(shí)時(shí)定量監(jiān)測已經(jīng)成為可能，這將使得熱消融治療的應(yīng)用更加安全有效，而非脈沖式控溫微波可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)自身功率以維持某一溫度，它與測溫技術(shù)的結(jié)合將對微波消融的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。對于微波消融中的細(xì)胞死亡，近來有研究通過對高溫微波消融后的組織進(jìn)行觀察認(rèn)為它是一種獨(dú)特的微波細(xì)胞死亡方式，以完好的保留組織細(xì)胞形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，但細(xì)胞內(nèi)酶失活為特點(diǎn)。然而，目前尚沒有非脈沖式控溫微波消融的確切標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)一步的研究。
　

3、　研究目的：
　　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非脈沖式控溫微波對HELA和MG-63細(xì)胞的滅活效應(yīng)，并對細(xì)胞滅活后的檢測方法進(jìn)行評估，以及對細(xì)胞滅活的機(jī)制進(jìn)行初步探討。
　　研究方法：
　　1．檢測MAS-II型微波工作站加熱效果，記錄加熱過程，制定試驗(yàn)所需微波功率上限及樣品上樣量。將控溫微波作用于人宮頸癌細(xì)胞系HELA和人骨肉瘤細(xì)胞系MG-63，通過細(xì)胞貼壁能力及形態(tài)學(xué)方法、CCK-8細(xì)胞活性檢測方法觀察40-60℃、5-30min

4、內(nèi)不同微波溫度和處理時(shí)間對兩種細(xì)胞的作用，測定控溫微波對宮頸癌和骨肉瘤細(xì)胞活力的影響；
　　2．將控溫微波作用于人宮頸癌細(xì)胞系HELA和人骨肉瘤細(xì)胞系MG-63，通過流式細(xì)胞檢測和Calcein-AM細(xì)胞熒光染色檢測的方法觀察40-60℃、5-30min不同微波溫度和處理時(shí)間對兩種細(xì)胞的即刻滅活效應(yīng)，為控溫微波的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)作出初步的指導(dǎo)；
　　3．通過對微波滅活后人宮頸癌細(xì)胞系HELA和人骨肉瘤細(xì)胞系MG-63的NADH染色、

5、Tunel和電鏡檢測的方法對臨床常用熱滅活檢測方法在控溫微波滅活中的應(yīng)用作出評估，并結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果對控溫微波滅活兩種細(xì)胞的機(jī)理進(jìn)行初步的探討。
　　研究結(jié)果：
　　1．MAS-II型微波工作站加熱樣品速度較快，并有較好的重復(fù)性，微波強(qiáng)度變化響應(yīng)及時(shí)，溫度穩(wěn)定，本實(shí)驗(yàn)設(shè)定微波功率參數(shù)為0-300W自動(dòng)調(diào)整功率，每次樣本量液體總量為30ml。細(xì)胞處理后24小時(shí)細(xì)胞貼壁及形態(tài)學(xué)觀察兩種細(xì)胞分別在4530min℃、4520min℃

6、失去貼壁能力，CCK-8細(xì)胞活性檢測顯示兩種細(xì)胞分別在5025min℃、5020min℃代謝基本停止。
　　2．控溫微波處理HELA和MG-63細(xì)胞后即刻流式細(xì)胞檢測顯示兩種細(xì)胞分別于5515min℃和555min℃時(shí)全部死亡，Calcein-AM細(xì)胞熒光染色結(jié)果同樣顯示兩種細(xì)胞分別于5515min℃和555min℃時(shí)活性基本喪失。
　　3．控溫微波分別以5515min℃和555min℃的條件處理HELA和MG-63細(xì)胞后即

7、刻N(yùn)ADH染色，結(jié)果顯示兩種細(xì)胞NADH-diaphorase活性均喪失，TUNEL結(jié)果顯示細(xì)胞核無明顯著染，兩種細(xì)胞滅活后細(xì)胞形態(tài)無明顯變化。電鏡下顯示兩種細(xì)胞外形變化不大，空泡化明顯，細(xì)胞質(zhì)丟失，電子密度降低，核異型性下降變圓，異染色質(zhì)增多邊集，偶見線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、結(jié)構(gòu)不清，次級溶酶體增多，細(xì)胞表面微絨毛彎曲受損、排列紊亂、相互交錯(cuò)融合等。
　　結(jié)論：
　　非脈沖式控溫微波可以對HELA和MG-63腫瘤細(xì)胞達(dá)到完全的滅活，