电穿孔

摘要： 当前食品工业加工方法主要依赖于传统的热处理与化学方法,这些方法往往会对食品质量和安全性产生负面影响,且存在高成本、环境不友好等弊端,开发高效、绿色的食品加工方法已成为食品业界亟待解决的难题。脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)技术是一种利用高电压振幅的电磁脉冲对物料进行处理的物理方法,作为一种新兴的非热加工技术,PEF技术因其独特的优势吸引了广大学者对其进行广泛而深刻的讨论,以期将其应用于食品工业。该研究综述了脉冲电场技术的原理、应用机制,包括电穿孔理论、电流体、等离子体以及电化学反应与自由基激活假说,并对其在食品工业上的应用进行总结与归纳,为食品加工领域提供了有效的解决方法,有利于推动脉冲电场技术在食品加工领域的发展与应用。

摘要： 纳秒级高压脉冲电场的生物医学应用是近年来新兴的交叉学科研究领域,相比于微秒和毫秒级脉冲电场,高压纳秒脉冲电场不仅能够导致细胞膜结构极化和介电击穿,产生膜电穿孔,还可以穿透至细胞内部,引发诸如细胞骨架解聚、胞内钙离子释放及线粒体膜电位耗散等细胞器生物电效应,吸引了学术界的广泛关注.本文首先介绍高压纳秒脉冲电场及其细胞器生物电作用的物理模型;然后对高压纳秒脉冲电场与细胞骨架、线粒体、内质网、细胞核等亚细胞结构的相互作用研究进行综述和总结;强调高压纳秒脉冲电场的细胞器作用与细胞死亡、细胞间通信等生物效应之间的联系;最后,凝练当前高压纳秒脉冲电场在生物医学研究中的关键技术问题,并对未来潜在的研究方向进行展望.

摘要： 高压脉冲电场处理是一种对细胞具有电穿孔作用的非热加工新技术,在食品加工及保藏领域中具有广泛的应用前景。主要概述了高压脉冲电场技术在天然活性成分提取、杀菌、降解有害物、钝化酶、提高食品品质、农产品干燥等多个方面的研究进展。重点对该领域的相关文献进行了全面的综述,指出高压脉冲电场存在的问题,并对其应用前景进行了展望,为高压脉冲电场技术在产业化应用方面提供一定的参考。

摘要： 脉冲电场消融技术被应用于临床是基于脉冲电场的电穿孔效应。资料显示,电穿孔分为可逆电穿孔和不可逆电穿孔。基于可逆电穿孔理论,临床医生利用高场强电脉冲使不易进入脂质双分子层膜的药物通过细胞膜的细小孔道易于进入细胞内,从而提高疗效。此种方式不仅降低药物使用剂量,还因为服用药物剂量减少而降低一定毒副作用。这一疗法被称为电化学疗法,目前主要应用于癌症等疾病。可逆电穿孔的另一医学应用是利用电穿孔把基因导入到细胞或组织,从而进行基因治疗及DNA疫苗接种。

摘要： 有效成分的提取是中药制药的关键环节,传统提取方法存在效率低、耗时长的缺点,开展新的中药有效成分提取方法的研究十分必要。该文将脉冲电场(PEF)方法应用于传统中药丹参成分的提取中,以脂溶性丹参酮类化合物丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ为目标提取物,分别对影响提取的主要参数电场强度、脉宽、脉冲数和液料比进行单因素实验分析。在此基础上,利用正交方法获得最优提取条件。结果显示,在10kV/cm电场强度、1500个脉冲、5.5μs、20∶1液料比、1min处理时间的条件下,与常规提取相比,PEF技术能显著提高目标产物含量(85%)并大大缩短提取时间(min)。在PEF与中等温度(50°C)协同提取条件下,不仅能克服过高的温度带来的热敏性丹参酮的降解效应,也能提高溶质向溶剂的扩散速率和提取效率。PEF高效、无污染,为提取中药成分尤其是热敏性成分提供了新思路,并展现出良好的应用前景。

摘要： 1 病例资料患者男性,55岁,主因“乏力、皮肤巩膜黄染4个月”于2015年10月19日收本入院。患者无乙型肝炎、丙型肝炎病史,既往有慢性胃炎病史10年。4月前患者出现乏力,随后出现皮肤、巩膜黄染,尿黄,就诊于武警总医院,行腹部增强CT检查,结果提示壶腹部占位,结合CA19-9 361 U/L,考虑为梗阻性黄疸,胆管癌待查。完善相关辅助检查后,考虑梗阻性黄疸,具备手术指征,向患者及家属充分沟通病情后,家属要求手术。

摘要： 微创外科代表了外科学发展的新趋势,其中,将能量传递到病灶、控制局部温度来完成治疗的“热消融”疗法,已经被推荐为多种直径<5 cm的实体瘤的根治性疗法之一。对于位置靠近血管等重要结构、临床上不适合手术治疗的肿瘤,也难以施行“热消融”治疗。基于“高压超短脉冲电场”的细胞生物学效应开发的新一代微创治疗技术,能够在根除癌灶的同时避免损伤病灶周围功能性管道结构,弥补了“热消融”疗法的不足。如果展开多学科研究继续发展这项技术,这种“非热消融”疗法将成为微创消融技术的新范式。而“高压超短脉冲电场”致死细胞的生物物理学原理是这种多学科合作研究的基础。本文先回顾了“诱导跨膜电位”假说的发展历史。然后从热力学的原理出发,介绍我们最近提出的这类疗法的生物物理学机制“等效力场”假说:细胞外电场可以被等效地看成作用于细胞膜上带电粒子的力场。电场力是远距离作用力,在脉冲作用过程中对电场内带电粒子加速。这些粒子在没有受到源于分子间相互作用的阻力之前,超短高强度的电场就能够让它们获得导致细胞膜结构变化的平动速度,脉冲电场的作用范围与这种平动速度升高呈正相关。平动动能(与平动速度的平方呈正相关)也属于“热”的一部分,但它不是消融疗效的控制因素。从理论源头理解这种新消融方法,有助于这种微创消融新技术的范式转换。

摘要： 为探究细胞膜的力学性能对电穿孔的影响,该文将细胞膜视为一种超弹性材料,在COMSOL中建立细胞膜上局部单个微孔的机电耦合模型,分析细胞膜弹性应变能对微孔形成的影响,并比较了细胞膜弹性模量不同时微孔形成过程的差异。结果表明,细胞膜的应变能一方面增大了从疏水孔向亲水孔转变时的越过能垒,并且膜弹性模量越大,越过能垒越大,且二者线性相关;另一方面,应变能的增加使微孔稳定,阻止微孔无限扩大,稳定尺寸与细胞膜力学性能和跨膜电位有关。该文通过仿真揭示了细胞膜的力学性能在电穿孔中的重要作用,并为研究细胞结构对电穿孔的影响机制提供了理论参考。

摘要： 脉冲电场可以改变细胞信号转导、促进伤口愈合和细胞生长、诱导外源分子跨细胞膜输运等,广泛应用于生物科技领域.以囊泡作为细胞膜系统模型,简要介绍了电穿孔技术的发展历程,主要综述了脉冲电场导致囊泡成孔的作用机制,并展望了未来的发展趋势.

摘要： 以宫颈癌Hela细胞为实验对象,利用自制脉冲电源和台盼蓝染色法计数,针对不同的电脉冲参数作用于Hela细胞上,研究了细胞可逆和不可逆电穿孔的场强阈值范围,重点研究了脉冲个数、脉冲宽度和电场强度对细胞不可逆穿孔率的影响,并选择了优化的参数组合.实验发现,在固定脉冲宽度50μs和20个脉冲个数不变的情况下,Hela细胞出现可逆电穿孔(存活)的场强阈值范围分别为500～750V/cm,出现不可逆电穿孔(死亡)的场强阈值范围为750～1000V/cm.在对电脉冲参数优化组合的实验中,Hela细胞的不可逆穿孔率随着脉冲个数、脉冲宽度和脉冲场强的增加而增加,最终趋于饱和.宜选择场强1500V/cm、脉宽60μs和70个脉冲的参数组合,不可逆穿孔率为93.42％.

摘要： 将60只14日龄的SPF鸡分为6组,每组10只,分别为ddH2O/IM对照组、pCAGGS/IM对照组、pCAG-F/IM组、pCAG-F/EP组、pCAG-F+pCAG-IL12/EP组和pCAG-IL12/EP组.所有免疫鸡群均于14日龄首次免疫接种,并于首免后14d以相同剂量和相同方法进行二免,二免后14d各组随机选取6只鸡采血,对其血清抗体效价和外周血T淋巴细胞增殖试验进行测定.并对所有鸡群进行动物攻毒保护试验,对攻毒后第3d、5d、7d和9d喉头和泄殖腔拭子阳性分离率进行检测.结果表明电穿孔技术和重组鸡IL-12质粒能够显著增强新城疫DNA疫苗所诱导的细胞免疫和体液免疫应答,而且还可以降低拭子阳性率的分离和排毒时长.

摘要： 本研究利用肌肉注射联合活体电穿孔技术将表达肝素酶基因的裸质粒DNA疫苗导入小鼠体内，间隔1周共免疫8次，不同的免疫时间点获取各主要脏器；提取组织总RNA，以其为模板进行RT—PCR，并且利用实时荧光定量PCR技术考察肝素酶在各组织的表达情况；及质粒本身的生物分布情况。对持续高表达和高分布的组织，利用琼脂糖凝胶分离游离质粒DNA与基因组DNA，考察质粒DNA疫苗是否与基因组发生整合。结果：发现小鼠在肌肉注射联合电穿孔导人人肝素酶质粒瞬时(24小时)和长期(5/8周)，表现出不同的特点。瞬时电穿孔给药，在主要脏器均能检测到质粒的表达和分布，而5周和8周后，仅能在注射部位发现微量的tuRNA表达，在其它器官均无表达；而肝素酶质粒本身在所有的组织均未检测到。本研究提示，电穿孔作为一种基因导入手段在本研究的剂量和操作下是安全、可控、高效的。

摘要： 海藻糖是一种有效的冻干保护剂，但其为非渗透性的二糖，无法自由进入细胞内部，起到很好的保护作用。一直以来人们采用多种办法使其载入细胞内部，但是效果一直不佳。电穿孔作为一种很好的物理方法，可以将不可渗透性的外源分子载入细胞内部且不伤害细胞，它在转基因、遗传方面有着广泛的应用。我们采用此方法将海藻糖载入红细胞内部，通过正交实验，分析出细胞外海藻糖浓度、电脉冲的频率、电压、脉宽等因素对海藻糖载入效果的影响程度。并且找到了最佳的电脉冲条件：细胞外海藻糖浓度为800mM、电压为300v，脉宽1ms、频率为4次／min。此条件下，细胞内的海藻糖浓度可以达到63．68mM。

摘要： 电穿孔是一种可以将非渗透性的外源分子载入细胞内部且不伤害细胞的物理方法，它在转基因、遗传、细胞融合等方面有着广泛的应用。我们采用此方法将海藻糖载入红细胞内部。取得了较好的载糖效果，使细胞内的海藻糖浓度达到63．68mM，而经过电脉冲后的红细胞的渗透脆性在50％溶血时的NaCl浓度为3．32g／L-4．01g/L,较正常略有降低，而最大溶血率(细胞外海藻糖浓度800mM、电压300v，脉宽1ms、频率4次／min时)为29．6％，同等海藻糖浓度未加电穿孔时的溶血率为15％，所以有电穿孔引起的溶血仅为14％左右；而电穿孔后，细胞内酶的活性差别较大：SOD酶呈明显的下降趋势，G6PD的活性变化不是明显，而ATPcase却是呈现出增加的趋势，此外我们通过对酶活性的测定还证明了细胞内的海藻糖对细胞内酶活性具有保护作用。

摘要： 核内转染效率不高是制约精子载体法成功率的主要因素之一,本实验联合运用阳离子多聚物PEI和方波电穿孔两种不同机制的转染手段,以期克服精子难转染的问题.采用FITC标记的线性阳离子多聚物JetPEI-FluoF与适量的质粒pCX-EGFP形成复合物作为转染示踪物质进行转染,通过激光共聚焦显微镜,检测复合物在细胞的分布情况.结果与对照组单纯使用PEI转染相比较,联合使用组虽然精子活力和活率有一定程度的下降,但是无论胞浆还是胞核荧光物质的携带量都有很大程度的提高,实现了对精子的核内转染.

摘要： 本文对生物组织电穿孔中的热效应问题进行了计算研究.结果表明生物组织电穿孔过程中,选用不当的脉冲电压参数,会对组织造成严重的热损伤.若采用相同的烧伤阈值来描述热损伤范围,则相同电脉冲参数条件下在体组织比离体组织受到的热损伤更大.

摘要： 利用电磁脉冲使细胞电穿孔并结合抗肿瘤药物观察细胞的毒性,比较了电穿孔组与对照组细胞的抗肿瘤药物胞质毒性的差异,发现电穿孔组比对照组的胞质毒性显著提高.结果说明,利用电穿孔可提高抗肿瘤药物的细胞毒性,为治疗肿瘤提供了新的途径.

摘要： 脉冲放电可造成生物细胞损伤.通过对比脉冲放电处理前后铜绿微囊藻细胞超微结构以及处理后藻细胞超微结构的恢复情况,从生物学角度阐述脉冲放电灭活铜绿微囊藻细胞的机理.实验结果表明,脉冲放电处理后,绝大多数铜绿微囊藻细胞外表面被破坏,出现电穿孔,细胞内含物也受到不同程度的损伤;少数细胞虽细胞外围结构完整,但细胞内含物受到破坏;处理后放置培养至第3天的藻细胞受损伤程度加重,细胞因不能自身修复而死亡.

摘要： 目的:建立稳定整合Tet-on基因的ES-D3细胞系,用于人胰岛素基因(pTRE2-human-Ins)在ES-D3细胞中诱导表达调控的研究.方法:通过电穿孔转染的方法,将pTet-on质粒导入ES-D3细胞中,利用G418的药物选择特性,对转染的ES-D3细胞进行压力筛选,用PCR和southernblot方法进行DNA整合鉴定,并用瞬时转染荧光素酶报告基因(pTRE-Luc)对筛选的Tet-on阳性克隆株的功能进行鉴定.结论:通过电穿孔转染的方法成功地获得1株诱导表达倍率为21.31的高表达ES-D3细胞株,为进行目的基因(pTRE2-human-Ins)在ES-D3细胞中转染和诱导表达打下了基础.

摘要： 对新型磁共振对比剂——超顺磁纳米铁颗粒(superparamgneticiron oxide，SPIO)的发展概况、SPlO在标记细胞方面的应用及用SPlO颗粒标记细胞的无损伤标记方法作了综述。rn 指出物理方法中的超声方法因其独特性将可能成为最适于细胞磁性标记的方法。

摘要： 本申请公开了一种可伸缩电穿孔消融针布针器及电穿孔消融装置，该可伸缩电穿孔消融针布针器包括：若干布针单元，每个布针单元均包括两块布针支板，两块布针支板交叉布置并铰接；任意一个布针单元中的其中一个布针支板与相邻布针单元中的其中一个布针支板铰接，该布针单元中的另一个布针支板与相邻布针单元中的另一个布针支板铰接，以使相邻布针单元之间形成平行四边形构型；布针支板上开设有若干个相互平行的布针孔，布针孔用于针体穿过。本申请实现了当布针器固定在基准上后，依然可调整任意一个布针单元中两个布针支板的夹角来使该布针器的伸缩量，以改变布针范围的技术效果，进而解决了相关技术中布针模板的布针范围是固定的，当其固定在基准上后无法进行调整的问题。

摘要： 本申请涉及一种不可逆电穿孔电路、心脏不可逆电穿孔装置，不可逆电穿孔电路包括依次连接的储能电路、第一直流交流转换电路、隔离变压电路、交流直流转换电路、幅度稳定设置电路和第二直流交流转换电路；储能电路用于存储电能并输出直流电；第一直流交流转换电路用于将直流电转换为方波脉冲；隔离变压电路将方波脉冲转化为交流脉冲，交流直流转换电路将交流脉冲转换为直流脉冲；幅度稳定设置电路用于在外部输入的控制下调整直流脉冲幅度，以输出稳定的单相脉冲；第二直流交流转换电路用于将单相脉冲转换为目标调制脉冲并输出。解决了治疗脉冲波形单一的问题，确保了低电平状态下患者漏电流值能小于10uA，提高了消融治疗的准确度和安全性。

摘要： 本发明公开了一种细胞挤压和电穿孔装置及电穿孔方法，其中装置包括具有纳米微通道基底的耗材和具有中空空间和底部滤膜的挤压电穿孔装置，挤压电穿孔装置与耗材配合使用；耗材内设置有含细胞的培养基，使用时，挤压电穿孔装置与耗材紧密接触，且挤压电穿孔装置的底部与耗材的底部形成一个单层。本发明的一种细胞挤压和电穿孔装置及电穿孔方法，利用过滤和挤压的方式，使悬浮在培养基中的细胞在电极之间迅速形成单层细胞，从而实现高效的电穿孔。

摘要： 本发明提供一种不可逆电穿孔消融针及不可逆电穿孔消融针可视化系统，不可逆电穿孔消融针包括多根电极针和光纤平行等长标定器，通过将电极针设计为中空结构，每根电极针的中空结构中嵌入一条传感光纤，传感光纤上设有多个光栅，光栅能够在电极针发生形变时产生应变，传感光纤的尾端伸入到中空结构的远端针尖处，前端从电极针的近端开口处伸出来；多条传感光纤的前端并排着穿过显示窗口，通过将光纤等长标记对齐且处于显示窗口内的传感光纤的起始段保持平行，保证自光纤等长标记起伸入到各电极针内部的传感光纤的长度一致；此外，以首个光栅处的平行坐标为基准可以对电极针内部的传感光纤的平行度进行识别，医生可根据识别结果对电极针平行度进行调整。

摘要： 本申请公开了一种可伸缩电穿孔消融针布针器及电穿孔消融装置，该可伸缩电穿孔消融针布针器包括：若干布针单元，每个布针单元均包括两块布针支板，两块布针支板交叉布置并铰接；任意一个布针单元中的其中一个布针支板与相邻布针单元中的其中一个布针支板铰接，该布针单元中的另一个布针支板与相邻布针单元中的另一个布针支板铰接，以使相邻布针单元之间形成平行四边形构型；布针支板上开设有若干个相互平行的布针孔，布针孔用于针体穿过。本申请实现了当布针器固定在基准上后，依然可调整任意一个布针单元中两个布针支板的夹角来使该布针器的伸缩量，以改变布针范围的技术效果，进而解决了相关技术中布针模板的布针范围是固定的，当其固定在基准上后无法进行调整的问题。

摘要： 本申请涉及一种不可逆电穿孔电路、心脏不可逆电穿孔装置，不可逆电穿孔电路包括依次连接的储能电路、第一直流交流转换电路、隔离变压电路、交流直流转换电路、幅度稳定设置电路和第二直流交流转换电路；储能电路用于存储电能并输出直流电；第一直流交流转换电路用于将直流电转换为方波脉冲；隔离变压电路将方波脉冲转化为交流脉冲，交流直流转换电路将交流脉冲转换为直流脉冲；幅度稳定设置电路用于在外部输入的控制下调整直流脉冲幅度，以输出稳定的单相脉冲；第二直流交流转换电路用于将单相脉冲转换为目标调制脉冲并输出。解决了治疗脉冲波形单一的问题，确保了低电平状态下患者漏电流值能小于10uA，提高了消融治疗的准确度和安全性。

摘要： 一种多极电穿孔消融电极针及采用其的电穿孔消融设备。所述多极电穿孔消融针包括一针杆，所述针杆上设置有至少2个的金属电极；其中，各金属电极之间能够设置成彼此电绝缘；以及每一个所述金属电极均具有一端与高压输出设备连接的电极连接导线，能够任意独立地被设置为正极或负极，且所述多极电穿孔消融针能够在所述任意两个金属电极之间进行高压放电的电穿孔消融。本发明的电穿孔消融针可以减少插入损伤，不用移动电极针深度的情况下对针杆任意位置的病灶进行消融，减少手术时间，减轻病人痛苦。

摘要： 本实用新型涉及一种电穿孔盒筒和一种电穿孔系统。在一些实施例中，电穿孔盒筒包括：电穿孔室，其由伸长主体限定；第一电极，其处于近端末端处；和第二电极，其处于室的远端末端处。本实用新型的电穿孔系统包括一个或多个组件，其包括：脉冲发生器、用于放置流通式或单次使用式电穿孔盒筒的舱、用于存储细胞的组件、冷却和预冷却机构、具有用于保持和布置电穿孔系统以及试剂组件的舱的可移除地插入的模块化壳体、用于将样品移动通过该系统的一个或多个泵、以及处理器和控制器。

摘要： 本实用新型提供了一种电穿孔控制参数采集装置、电穿孔控制装置及系统，涉及电穿孔控制技术领域，该装置包括：脉冲模块、参数采集模块、电极板、开关模块和电穿孔电极；电极板与参数采集模块通信连接；参数采集模块与脉冲模块通信连接；脉冲模块通过开关模块与电穿孔电极通信连接；电极板的一端设置有穿透孔，穿透孔的直径大于电穿孔电极输出端的直径。本实用新型可以采集电穿孔控制参数，该电穿孔控制参数可以用于对电穿孔过程进行实时且准确的控制。

摘要： 本申请属于医疗器械领域。本申请涉及用于不可逆电穿孔设备的电极针、不可逆电穿孔设备、电极针阵列。本申请涉及用于不可逆电穿孔设备的电极针，所述电极针包括电极针主体，所述电极针主体适于接收电脉冲并向预定方向施加电场，并且所述电极针主体的表面上包括导电区域和超声可显影区域。