摘要:为研究ns脉冲电场杀伤肿瘤细胞的作用机理,采用MATLAB仿真软件对含细胞核膜的典型单细胞空间区域进行了离散,建立了其网格传输网络模型,分别从空间电位分布、跨膜电压曲线以及孔数密度、孔半径分布等角度,仿真模拟了单细胞在电场强度为0.5 MV/m、脉冲宽度为250 ns、上升沿为30 ns、仿真总时长为1μs的ns脉冲作用下的电穿孔动态变化过程。仿真研究结果表明:无论是细胞膜还是细胞核膜,电穿孔都存在"负极性效应",即总是负极正对膜位置先出现电穿孔;细胞膜电穿孔存在较明显的"过渡区域",且过渡区域孔半径较大,孔数密度较小;细胞膜电穿孔比细胞核膜更加容易。该仿真研究结果丰富了脉冲电场用应于治疗肿瘤领域的电穿孔机理,为进一步研究高频ns脉冲串的电穿孔机理提供了仿真思路。
关键词:ns脉冲电场 网格传输网络模型 电穿孔 单细胞系统 孔数密度
单位:重庆大学输配电及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆400030; 国网北京市电力公司电力科学研究院; 北京100075
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