高變化率脈沖磁場(chǎng)的產(chǎn)生及其對(duì)腫瘤細(xì)胞帶電粒子的影響.pdf

1、惡性腫瘤已成為威脅人類生命健康的最主要的疾病。傳統(tǒng)的治療方法具有一定的局限性，治療效果不夠理想。脈沖磁場(chǎng)治療腫瘤具有非接觸、零創(chuàng)傷等優(yōu)點(diǎn)，但是脈沖磁場(chǎng)對(duì)腫瘤的治療機(jī)理并不明確。目前，被學(xué)者們最為普遍接受的機(jī)理是感應(yīng)電場(chǎng)和感應(yīng)電流，但尚未有學(xué)者對(duì)該機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論分析。感應(yīng)電場(chǎng)和感應(yīng)電流由磁場(chǎng)變化率直接決定，因此，本文基于阿基米德螺旋線圈制作出一套高變化率脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，將該發(fā)生器應(yīng)用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，研究脈沖磁場(chǎng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響；

2、同時(shí)，以該發(fā)生器的性能參數(shù)為條件，仿真研究脈沖磁場(chǎng)作用下細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的受力運(yùn)動(dòng)過程。
　　首先，本文以取得高變化率脈沖磁場(chǎng)、高強(qiáng)度感應(yīng)電場(chǎng)為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)兼顧電磁場(chǎng)的覆蓋范圍，本文選定阿基米德螺旋線圈作為磁場(chǎng)線圈；推導(dǎo)出阿基米德圈螺旋線圈的磁場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)計(jì)算公式，計(jì)算分析線圈的電磁場(chǎng)分布特性。以獲取最高強(qiáng)度的感應(yīng)電場(chǎng)為目的，對(duì)線圈的匝數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠應(yīng)用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的磁場(chǎng)線圈。
　　然后，使用不同磁場(chǎng)變化率的脈沖磁場(chǎng)

3、處理乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞株（每組參數(shù)對(duì)細(xì)胞持續(xù)處理30分鐘，共3600個(gè)脈沖），檢測(cè)脈沖磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞的存活率和離子通道電流的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的細(xì)胞存活率差異不顯著（P>0.05）；高變化率脈沖磁場(chǎng)能夠顯著增加細(xì)胞膜離子通道電流（P<0.05）。
　　最后，使用ComsolMultiphysics有限元仿真軟件的帶電粒子追蹤模塊建立了細(xì)胞內(nèi)帶電粒子的受力模型，以脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器的實(shí)際參數(shù)作為電磁場(chǎng)環(huán)境，研究細(xì)