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Electric Field Stress Simulation of Plasma Membrane Under Steep Pulsed Electric Field
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作者 YAO Chen-guo LUO Xiao LI Cheng-xiang MI Yan 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1088-1092,共5页
关键词 电场压 脉冲电场 高压电 横向牵引电压
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陡脉冲电场对体外人肝癌细胞SMMC-7721的诱导凋亡作用 被引量:7
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作者 米彦 姚陈果 +3 位作者 李成祥 孙才新 唐丽灵 刘欢 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期743-748,共6页
为研究陡脉冲电场的诱导凋亡作用,以体外人肝癌细胞SMMC-7721为实验对象,采用Annexin V-FITC/PI双染色并利用流式细胞术检测磷脂酰丝氨酸(PS)外翻,采用琼脂糖凝胶电泳检测DNA降解片段化。实验发现,陡脉冲电场能有效(P<0.05)地使PS外... 为研究陡脉冲电场的诱导凋亡作用,以体外人肝癌细胞SMMC-7721为实验对象,采用Annexin V-FITC/PI双染色并利用流式细胞术检测磷脂酰丝氨酸(PS)外翻,采用琼脂糖凝胶电泳检测DNA降解片段化。实验发现,陡脉冲电场能有效(P<0.05)地使PS外翻,并且微秒级陡脉冲(μsSPEF)比纳秒级陡脉冲(nsSPEF)更有效(P<0.05);陡脉冲电场能使DNA降解片段化,且nsSPEF比μsSPEF更有效。实验结果表明,陡脉冲电场能有效诱导体外人肝癌细胞凋亡,其机理与陡脉冲电场非热效应及其频谱特性有关。μsSPEF主要作用于细胞膜,而可能通过外源性通路诱导细胞凋亡;nsSPEF主要作用于细胞核和线粒体等胞内细胞器,可能通过内源性通路诱导细胞凋亡。实验结果为陡脉冲电场杀伤肿瘤细胞的机制和参数选择提供了依据。 展开更多
关键词 陡脉冲电场 人肝癌细胞 凋亡 磷脂酰丝氨酸 DNA
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陡脉冲电场对肝癌细胞线粒体跨膜电位的影响 被引量:10
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作者 米彦 孙才新 +4 位作者 姚陈果 李成祥 莫登斌 唐丽灵 刘欢 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期79-81,100,共4页
为研究陡脉冲电场的凋亡效应,以人肝癌细胞为实验对象,采用激光共聚焦扫描显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内线粒体跨膜电位的实时变化。实验结果表明,陡脉冲电场能使线粒体跨膜电位下降,较高的电压峰值、较窄的脉冲宽度(600 V/100 ns)... 为研究陡脉冲电场的凋亡效应,以人肝癌细胞为实验对象,采用激光共聚焦扫描显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内线粒体跨膜电位的实时变化。实验结果表明,陡脉冲电场能使线粒体跨膜电位下降,较高的电压峰值、较窄的脉冲宽度(600 V/100 ns)比较低的电压峰值、较宽的脉冲宽度(200V/1.6μs)能使线粒体跨膜电位更快地下降,并且在停止施加陡脉冲电场后线粒体跨膜电位仍然在不断下降,进而有可能使线粒体跨膜电位崩溃,从而诱导肝癌细胞凋亡,为陡脉冲杀伤肿瘤细胞提供了理论依据。 展开更多
关键词 陡脉冲电场 凋亡 肝癌细胞 线粒体跨膜电位 激光共聚焦扫描显微镜
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陡脉冲致兔肝组织不可逆性电击穿的量效关系 被引量:5
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作者 李成祥 姚陈果 +4 位作者 米彦 孙才新 熊正爱 凌晓娟 顾华妍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期75-78,共4页
为优化陡脉冲电场在肿瘤治疗的治疗参数,确定最佳的治疗剂量,实验研究了不同电压峰值、脉宽、频率组合的陡脉冲电场致正常兔肝组织细胞不可逆性电击穿范围(即杀伤面积)的量效关系。结果发现:不同参数组合的陡脉冲对杀伤面积有较大的影响... 为优化陡脉冲电场在肿瘤治疗的治疗参数,确定最佳的治疗剂量,实验研究了不同电压峰值、脉宽、频率组合的陡脉冲电场致正常兔肝组织细胞不可逆性电击穿范围(即杀伤面积)的量效关系。结果发现:不同参数组合的陡脉冲对杀伤面积有较大的影响,随着脉冲剂量增大,杀伤面积随之增加,但峰值电压约900V时趋于饱和,脉宽>5μs后杀伤面积增大较前明显。 展开更多
关键词 陡脉冲电场 正常兔肝组织 剂量-效应关系 不可逆性电击穿 肿瘤
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陡脉冲不可逆性电击穿恶性肿瘤细胞的机理 被引量:10
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作者 姚陈果 孙才新 +2 位作者 熊兰 米彦 王士彬 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期32-35,共4页
电场的基本特性是对处于场中的物质有力的作用。在陡脉冲电场作用下,细胞膜内外表面有很强的电场分布,同时由于细胞膜的介电常数与细胞外液、细胞质的不同,从电磁场理论出发,必然有作用于细胞膜表面的电场应力。仿真计算结果表明,外加... 电场的基本特性是对处于场中的物质有力的作用。在陡脉冲电场作用下,细胞膜内外表面有很强的电场分布,同时由于细胞膜的介电常数与细胞外液、细胞质的不同,从电磁场理论出发,必然有作用于细胞膜表面的电场应力。仿真计算结果表明,外加电场的作用使得细胞膜受到来自细胞外液与细胞质两个方向的压力,作用在恶性肿瘤细胞膜上的电场应力的数量级比正常细胞大1个数量级。因此,在陡脉冲电场的作用下,恶性肿瘤细胞比正常细胞具有更大的敏感性,这种电场应力的作用势必对恶性肿瘤细胞膜造成巨大的损伤,使得细胞的生存环境和遗传物质受到严重破坏,并导致细胞发生不可逆性电击穿而死亡。 展开更多
关键词 陡脉冲 恶性肿瘤细胞 电场应力 不可逆性电击穿
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陡脉冲电场对体外人肝癌细胞内钙离子浓度的影响 被引量:3
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作者 米彦 孙才新 +4 位作者 姚陈果 李成祥 莫登斌 唐丽灵 刘欢 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期551-556,共6页
为研究陡脉冲电场的凋亡效应,以人肝癌细胞系为实验对象,采用激光扫描共聚焦显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内钙离子浓度的变化,采用流式细胞术Annexin V检测陡脉冲电场诱导细胞凋亡。结果发现,陡脉冲电场能使肝癌细胞内钙离子浓度发... 为研究陡脉冲电场的凋亡效应,以人肝癌细胞系为实验对象,采用激光扫描共聚焦显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内钙离子浓度的变化,采用流式细胞术Annexin V检测陡脉冲电场诱导细胞凋亡。结果发现,陡脉冲电场能使肝癌细胞内钙离子浓度发生变化,变化的程度与陡脉冲电场的参数和胞外是否有钙有关,使得细胞内钙离子浓度稳态失调或大幅度振荡;流式细胞检测结果证实了陡脉冲电场能有效诱导肝癌细胞凋亡(与对照组比较,P<0.01),并且较低的电压峰值、较宽的脉冲宽度(200V/1.3μs)比较高的电压峰值、较窄的脉冲宽度(600V/100ns)能更有效地(P<0.01)诱导肝癌细胞凋亡。实验结果为陡脉冲杀伤肿瘤细胞的机制和参数选择提供了依据。 展开更多
关键词 陡脉冲电场 细胞凋亡 细胞内钙离子浓度 流式细胞术 激光扫描共聚焦显微镜
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陡脉冲电场分布仿真与在体兔肝组织的实验研究 被引量:3
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作者 熊兰 孙才新 +4 位作者 王士彬 姚陈果 米彦 杨孝军 胡丽娜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期208-213,共6页
本研究建立了陡脉冲在均匀介质中的有限元模型,采用ANSYS电磁场软件仿真双电极和七电极阵列的二维电场强度分布,并改变脉冲参数(电压值、电极间距和电极直径),分析电场强度的分布规律。通过陡脉冲处理在体大白兔肝脏的实验,定量观察兔... 本研究建立了陡脉冲在均匀介质中的有限元模型,采用ANSYS电磁场软件仿真双电极和七电极阵列的二维电场强度分布,并改变脉冲参数(电压值、电极间距和电极直径),分析电场强度的分布规律。通过陡脉冲处理在体大白兔肝脏的实验,定量观察兔肝组织病理改变的几何区域、组织损伤的实际形状和电极的有效杀伤半径。结合理论仿真结果,探讨导致兔肝细胞不可逆性电击穿所需达到的电场强度阈值,为今后的临床应用寻找电极阵列布置和脉冲电参数选择的依据。 展开更多
关键词 陡脉冲 电场强度 电场仿真 不可逆性电击穿
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用于直流陡脉冲复合电场净化脏污变压器油的可循环反应器研制 被引量:6
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作者 米彦 周龙翔 +2 位作者 张晏源 姚陈果 李成祥 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2714-2720,共7页
为开展直流陡脉冲复合电场净化脏污变压器油的实验研究,研制了1套可循环运行的电场反应器。首先建立了油中杂质颗粒在直流及脉冲电场作用下的受力模型,得出适合净油的电场类型;然后采用Ansoft Maxwell仿真软件对板-板电场反应器、线-筒... 为开展直流陡脉冲复合电场净化脏污变压器油的实验研究,研制了1套可循环运行的电场反应器。首先建立了油中杂质颗粒在直流及脉冲电场作用下的受力模型,得出适合净油的电场类型;然后采用Ansoft Maxwell仿真软件对板-板电场反应器、线-筒电场反应器进行电场分布的优化仿真;最后,综合考虑电气、机械等因素,对反应器的循环方式、板间距离、使用材料等进行设计和制作,并进行性能测试。模型计算显示,具有较大电场强度和电场梯度的直流陡脉冲复合电场适用于净化脏污变压器油;仿真结果显示,含有集尘体的板-板电场反应器更适于变压器油净化;测试结果显示,反应器的各项性能均满足设计要求,其中绝缘性能可以承受20 kV直流叠加10 kV脉冲,完全可以用于后续脏污变压器油的净化实验研究。 展开更多
关键词 变压器油 净化 直流叠加脉冲 受力分析 电场分布仿真 可循环反应器
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一种汽车风扇驱动电路辐射电场的电磁兼容性预测方法 被引量:1
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作者 金亮 曹佳豪 +1 位作者 杨庆新 王艳阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期156-165,共10页
电磁兼容的时域近场仿真在工业应用中越发受到关注,汽车电子风扇驱动电路物理特性复杂,在陡脉冲信号激励条件下时域仿真存在计算时耗过长的问题。首先分析并验证时域有限元计算的波形振荡问题,以及经典辐射电场时频域计算方法在实际应... 电磁兼容的时域近场仿真在工业应用中越发受到关注,汽车电子风扇驱动电路物理特性复杂,在陡脉冲信号激励条件下时域仿真存在计算时耗过长的问题。首先分析并验证时域有限元计算的波形振荡问题,以及经典辐射电场时频域计算方法在实际应用的局限性。其次,对比和研究不同窗函数对非相干采样条件下陡脉冲信号频谱泄漏的抑制作用,并通过三次样条插值削弱栅栏效应,建立基于Rife-Vincent(Ⅲ)窗傅里叶变换和三次样条插值法的辐射电场时频域计算方法。最后,实现了汽车风扇驱动电路时域辐射电场的快速计算,避免了时域计算初期的数值振荡问题,非并行计算条件下,相较于传统时域计算方法缩短了约62%的计算时耗。本文方法为并行计算提供了条件,具有降低数倍至数十倍计算时耗的潜力。 展开更多
关键词 电磁兼容 陡脉冲信号 非相干采样 辐射电场
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陡脉冲致肿瘤不可逆性电击穿的场强阈值研究 被引量:2
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作者 向鹏 李成祥 +4 位作者 廖瑞金 姚陈果 米彦 熊正爱 顾华妍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2161-2166,共6页
为了明确陡脉冲电场致在体肿瘤细胞不可逆性电击穿的电场强度阈值,以新西兰大白兔肝脏VX2肿瘤组织为研究对象,建立了陡脉冲在均匀介质中的有限元模型;采用电场仿真和荷瘤动物实验相结合的方法,用不同电压峰值的陡脉冲电场分别处理荷瘤组... 为了明确陡脉冲电场致在体肿瘤细胞不可逆性电击穿的电场强度阈值,以新西兰大白兔肝脏VX2肿瘤组织为研究对象,建立了陡脉冲在均匀介质中的有限元模型;采用电场仿真和荷瘤动物实验相结合的方法,用不同电压峰值的陡脉冲电场分别处理荷瘤组织,并用经病理切片描绘得出的电场杀伤覆盖范围同理论仿真模型相互验证,以求得陡脉冲电场在肿瘤组织中的分布,进而求出其电场强度阈值。结果表明:理论仿真与动物实验相互吻合;根据肿瘤组织的坏死轮廓和仿真结果初步判定陡脉冲电场致在体兔肝VX2肿瘤组织不可逆性电击穿的电场强度阈值为838±46 V/cm。本研究为治疗参数的恰当选择提供参考,只要电场覆盖范围内肿瘤区域的最小电场强度略大于肿瘤细胞不可逆性电击穿阈值,即可使肿瘤组织得到有效杀伤而正常组织受到最小损伤。 展开更多
关键词 陡脉冲电场 电场强度 电场仿真 阈值 不可逆性电击穿 VX2肿瘤
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