發(fā)布時間：2020-11-23 15:57

【摘要】：超聲聯(lián)合微泡引起的聲孔效應作為一個深具前景的技術,有助于顯著提高基因或藥物向細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)染或輸運。大量研究結果表明,聲孔效應對細胞會產(chǎn)生復雜而全面的影響。但前人的研究大多局限于微泡聲空化效應對細胞膜表層組織的影響。本論文的主要研究內(nèi)容是針對不同超聲作用參數(shù)和微泡—細胞參數(shù),從實驗觀察和數(shù)值仿真兩方面系統(tǒng)研究微泡聲孔效應引發(fā)的細胞動態(tài)響應(細胞膜通透性提升和細胞骨架解聚)的影響。在此基礎上獲得的研究成果有助于進一步深入理解微泡聲孔效應引發(fā)細胞效應的作用機理和參數(shù)調(diào)控機制。本論文的實驗研究所使用的HeLa細胞的α-tubulin骨架由綠色熒光蛋白(GFP)標記,并根據(jù)碘化丙啶(PI)的跨膜輸運情況來實時監(jiān)測細胞膜穿孔程度。將細胞和微泡混溶于PI溶液的環(huán)境中,利用中心頻率為1MHz的聚焦超聲換能器對其進行脈沖超聲輻照,并利用熒光顯微鏡觀察HeLa細胞的α-tubulin骨架的解聚和細胞膜穿孔現(xiàn)象。同時,基于邊界元方法(BEM)對微泡—細胞相互作用的動態(tài)過程進行理論模擬,基于此研究微泡聲孔效應引發(fā)細胞響應的物理機制。實驗觀察和數(shù)值仿真的結果都表明,通過提高驅(qū)動聲壓或者減小微泡—細胞間距,可以顯著增強由聲孔效應導致的細胞響應,加劇細胞膜穿孔和細胞骨架解聚程度。因此,通過選擇最佳的微泡—細胞作用距離或更好地控制驅(qū)動聲壓大小,可在微泡聲孔效應的應用過程中獲得更好的基因/藥物傳輸?shù)男Ч��?br> 【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O426
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 聲孔效應研究歷史
    1.2 聲孔效應引起的生物效應
    1.3 細胞微泡動態(tài)響應的仿真研究
    1.4 多參數(shù)條件下的微泡聲孔效應
    1.5 本文主要研究工作
第二章 多參數(shù)條件下微泡聲孔效應的仿真研究
    2.1 理論模型
        2.1.1 超聲作用下微泡動力學響應
        2.1.2 細胞特性建模
        2.1.3 邊界元（BEM）模型
    2.2 仿真結果和討論
    2.3 小結
第三章 多參數(shù)條件下聲孔效應引發(fā)的細胞響應的實驗研究
    3.1 實驗方法
        3.1.1 細胞培養(yǎng)
        3.1.2 實驗系統(tǒng)
        3.1.3 熒光顯微鏡觀察
        3.1.4 熒光圖像分析
    3.2 結果與討論
        3.2.1 聲孔效應引起的細胞響應
        3.2.2 不同聲壓和微泡—細胞距離下細胞響應的熒光觀察
        3.2.3 不同聲壓和微泡—細胞距離下的細胞響應定量分析
        3.2.4 討論
    3.3 小結
第四章 總結與展望
參考文獻
碩士階段發(fā)表論文
致謝

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本文編號：2894762