高變化率脈沖磁場的產(chǎn)生及其對腫瘤細胞帶電粒子的影響.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。脈沖磁場治療腫瘤具有非接觸、零創(chuàng)傷等優(yōu)點，但是脈沖磁場對腫瘤的治療機理并不明確。目前，被學者們最為普遍接受的機理是感應(yīng)電場和感應(yīng)電流，但尚未有學者對該機理進行系統(tǒng)的實驗驗證和理論分析。感應(yīng)電場和感應(yīng)電流由磁場變化率直接決定，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發(fā)生器，將該發(fā)生器應(yīng)用于細胞實驗，研究脈沖磁場對腫瘤細胞的影響；

2、同時，以該發(fā)生器的性能參數(shù)為條件，仿真研究脈沖磁場作用下細胞內(nèi)帶電粒子的受力運動過程。
　　首先，本文以取得高變化率脈沖磁場、高強度感應(yīng)電場為出發(fā)點，同時兼顧電磁場的覆蓋范圍，本文選定阿基米德螺旋線圈作為磁場線圈；推導出阿基米德圈螺旋線圈的磁場和感應(yīng)電場計算公式，計算分析線圈的電磁場分布特性。以獲取最高強度的感應(yīng)電場為目的，對線圈的匝數(shù)進行優(yōu)化，設(shè)計出一個能夠應(yīng)用于細胞實驗的磁場線圈。
　　然后，使用不同磁場變化率的脈沖磁場

3、處理乳腺癌MDA-MB-231細胞株（每組參數(shù)對細胞持續(xù)處理30分鐘，共3600個脈沖），檢測脈沖磁場對細胞的存活率和離子通道電流的影響。實驗結(jié)果顯示：實驗組與對照組的細胞存活率差異不顯著（P>0.05）；高變化率脈沖磁場能夠顯著增加細胞膜離子通道電流（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胞內(nèi)帶電粒子的受力模型，以脈沖磁場發(fā)生器的實際參數(shù)作為電磁場環(huán)境，研究細