肿瘤电场治疗在胶质母细胞瘤治疗中的应用进展

肿瘤电场治疗是一种新型的破坏肿瘤细胞有丝分裂的抗癌治疗方法，美国食品和药品管理局批准的第一个适应证是复发性胶质母细胞瘤，目前也已广泛应用于其他肿瘤的治疗。本文对肿瘤电场治疗的作用机制、治疗特点及其在胶质母细胞瘤治疗中的应用进展进行综述，分析其优点和不足，并对肿瘤电场治疗在胶质母细胞瘤治疗中的应用前景进行展望。     

超声波联合电场治疗肿瘤的研究

目的：研究低强度、频率可调的电场对兔肝VX2肿瘤细胞增殖的效应及低电场辐照对HIFU疗效的影响。方法：新西兰大白兔100只随机分为5组，一组为对照，其余四组为治疗组；兔肝VX2肿瘤细胞株活化、培养、传代后接种于兔肝脏。结果：治疗组的肝肿瘤生长速度明显地低于对照组，治疗组的肝肿瘤经超声治疗的时间缩短，其存活时间均长于对照组。结论：一定强度的低频电场能够有效地抑制肿瘤细胞的生长，并能提高肿瘤细胞对超声的敏感性.     

电场对肿瘤的治疗作用及机制研究进展

电场治疗肿瘤是将电工技术应用于肿瘤治疗的一项多学科交叉综合性的应用研究,具有安全、适用性强、参数容易控制的特点,近年来倍受关注.目前研究或应用的电场类型主要有脉冲电场和直流电场,均通过改变肿瘤生长的内环境,使之产生病理性变化而死亡.中频交变电场是一种新型的肿瘤治疗电场,应用前景广阔.综述了3种电场的抗癌效应及作用机制在国内外的研究进展.     

脉部磁场对细胞缝隙连接通讯功能影响的研究

本文用细胞内微注射法对不同强度的脉冲磁场对细胞缝隙连接通讯（GJIC）功能的效应进行了研究,并与正弦磁场的作用以及脉冲磁场所感生的不同电场的作用进行了比较和探索。研究发现0.41mT以上强度的脉冲磁场具有抑制GJIC的作用。这种作用与磁场强度有关,其抑制GJIC的效庆比正弦磁场为强。经相同磁场不同强度感应电场作用的比较。得出,GJIC的抑制主要由磁场引起,而与感应电场关系不大,本文首次从研究对GJIC的作用提供了脉冲磁场治疗的创伤愈合等有关理论依据。     

陡脉冲电场对荷瘤BALB/c小鼠癌细胞杀伤效应和抑制作用的实验研究

本研究观测了陡脉冲电场对荷瘤BALB/c小鼠癌细胞的杀伤效应和抑制作用。处理后的癌细胞在光镜下表现为细胞核固缩、核碎裂、核溶解 ;在电镜下表现为异染色质增加 ,边集 ,呈团块样改变 ,胞浆肿胀 ,脂滴数量增加 ,质膜破裂 ;核固缩 ,碎裂 ,线粒体肿胀。抑瘤观察中发现治疗组小鼠肿瘤体积明显减小 ,肿瘤生长受到抑制 ,治疗组和对照组间差异有显著性 ;生存期观察中发现经陡脉冲治疗后的荷瘤小鼠生存期明显延长。实验揭示了陡脉冲电场能有效地杀伤癌细胞 ,明显抑制了荷瘤小鼠恶性肿瘤的生长、增殖 ,有着良好的应用前景。     

基于不可逆电穿孔胰腺肿瘤消融的最优空间覆盖模型

目的 在传统的消融手术中,医生通过观察患者的二维影像对肿瘤大小、位置、形态进行粗略估算从而进行手术方案规划。这种方式严重依赖医生的主观经验和专业技能,极易造成消融范围过大或不彻底,增加了术后并发症的风险。因此,科学的术前规划和精准的消融电极及电场作用区域定位具有非常重要的意义。本文提出一种胰腺肿瘤最优空间覆盖模型算法,以为胰腺肿瘤不可逆电穿孔消融提供最佳电场作用区域。方法 基于单根双极高压脉冲电极产生的电场消融区域为椭球体,在椭球长轴方向与电极导入路径即胰管方向相同、球心在胰管上及长短轴轴长满足一定比例关系的约束条件下,首先利用积极集算法求解球心,再借助Rodrigues旋转求解正定矩阵,得到的椭球即为电场作用区域,然后对长短轴轴长比值进行迭代寻优,最后将肿瘤在椭球中的占比作为评价指标以寻找最小消融椭球即最优电场作用区域。本文在公开数据集MSD上进行广泛实验寻找每个病例肿瘤的最小消融椭球及其占比。结果 最小消融椭球与肿瘤的几何形状及其距胰管的位置密切相关,对于大多数病例,肿瘤在最小消融椭球中的占比在20%～50%之间,最高能达到59.5%。结论 本文提出的算法可为胰腺肿瘤不可逆电穿孔消...     

纳秒级陡脉冲电场对荷瘤小鼠乳腺癌的杀伤作用研究

目的：以BALB/c荷瘤小鼠为对象，探讨纳秒级陡脉冲电场对在体小鼠乳腺癌的杀伤效应。方法取24只皮下接种小鼠乳腺癌细胞EMT-6的BALB/c荷瘤鼠，分为实验组和对照组，每组12只。在麻醉状态下，采用场强为700 V/cm、脉宽为70μs、上升时间为57 ns、占空比为50%的陡脉冲电场，利用自制的电极针插入实验组小鼠肿瘤两端进行电刺激处理，脉冲个数为100个，能量为9.75 J，有效作用时间仅为7 ms。对照组不进行电刺激，其他处理相同。隔天测量动物体质量、肿瘤大小，并在处理后第1、3、5、7天分别取肿瘤组织做病理切片。结果与对照组相比，实验组小鼠肿瘤生长速度较慢，特别在处理后1~3d内肿瘤几乎停止生长。组织病理结果显示电刺激处理后肿瘤组织有明显的凝固性坏死表现，组织水肿明显，处理后第3天肿瘤组织中出现大量空泡样结构，血管损伤在早期即出现。结论在给定电场条件下，陡脉冲电场对肿瘤生长有一定的抑制作用。要想达到更理想的肿瘤治疗效果，需对陡脉冲剂量进行进一步的研究。     

ING4基因在肿瘤发生作用中的研究进展

ING4基因是近年来新发现的一种肿瘤抑制因子，可能通过抑制肿瘤血管增生、调节细胞周期、增强P53的活性、恢复细胞间的接触抑制等途径抑制肿瘤的生长。ING4基因在正常组织中表达丰富，而在肿瘤组织中表达下降，多种肿瘤细胞株中均发现其存在变异，但其在肿瘤发生、发展过程中的确切作用尚不清楚。     

脉冲电场生物学效应及医学应用

脉冲电场能够产生许多不同于一般电场的生物学效应,尤其是纳秒脉冲对细胞的作用更为特殊。本文主要就不同的脉冲电场对细胞膜,胞内基质,细胞增殖等产生的生物学效应作相应的介绍。并在此基础之上分析多种生物效应在肿瘤治疗、基因治疗、以及药物输送等方面的研究现状。     

电穿孔疗法用于肿瘤治疗的研究进展

近年来，电工技术已广泛用于生物医学工程研究中，而将脉冲电场用于肿瘤治疗的研究横跨生物医学工程、电工新技术、计算机技术和微电子技术等领域，是一门新兴的边缘学科。国内外的专家对在脉冲电场作用下细胞膜发生电穿孔的现象进行了深入的研究与临床试验，研究结果表明细胞膜电穿孔能促进化疗药物的运送，从而有效提高了化疗药物的杀伤力。研究者们还大量地探索了高 电场强度的陡脉冲促使肿瘤细胞发生不可逆性电击穿（IREB）而最终死亡等现象的研究。     

Electric Fields in Tumors Exposed to External Voltage Sources: Implication for Electric Field-Mediated Drug and Gene Delivery

The intratumoral field, which determines the efficiency of electric field-mediated drug and gene delivery, can differ significantly from the applied field. Therefore, we investigated the distribution of the electric field in mouse tumors and tissue phantoms exposed to a large range of electric stimuli, and quantified the resistances of tumor, skin, and electrode-tissue interface. The samples used in the study included 4T1 and B16.F10 tumors, mouse skin, and tissue phantoms constructed with 1% agarose gel with or without 4T1 cells. When pulsed electric fields were applied to samples using a pair of parallel-plate electrodes, we determined the electric field and resistances in each sample as well as the resistance at the electrode-tissue interface. The electric fields in the center region of tissue phantoms and tumor slices ex vivo were macroscopically uniform and unidirectional between two parallel-plate electrodes. The field strengths in tumor tissues were significantly lower than the applied field under both ex vivo and in vivo conditions. During in vivo stimulation, the ratio of intratumoral versus applied fields was approximately either 20% or 55%, depending on the applied field. Meanwhile, the total resistance of skin and electrode-tissue interface was decreased by approximately 70% and the electric resistance at the center of both tumor models was minimally changed when the applied field was increased from 50 to 400 V/cm. These results may be useful for improving electric field-mediated drug and gene delivery in solid tumors.     

电化学治疗肿瘤研究进展

利用细胞电穿孔结合抗肿瘤药物治疗肿瘤 ,称为肿瘤的电化疗 (Electrochemotherapy ,ECT)。离体肿瘤细胞和活体肿瘤组织电穿孔的最低电场强度分别为 4 5 0～ 6 5 0V/cm和 4 0 0～ 6 0 0V/cm。治疗肿瘤时常用脉冲个数 8个 ,脉冲宽度 10 0 μs,场强 6 0 0～130 0V/cm .,频率 1Hz的电场。已经有 10余种抗肿瘤药物用于电化学治疗肿瘤的研究 ,其中博莱霉素的效果最好 ,其次为顺式铂氨等。电化学治疗肿瘤 ,从体外培养细胞株到体内实体瘤 ,从实验室到临床 ,都已经取得了一些成果。电场参数、电极针的直径、电场磁力线的几何分布、肿瘤的大小、给药方式和药物种类等影响电化学治疗的效果。电化学治疗肿瘤运用于临床治疗还面临着一些问题 ,比如临床药物的选择和剂量、给药方式、对正常组织的影响、治疗机理等。     

Iontophoretic drug delivery system: a review.

Among the recent developments in the field of transdermal drug delivery, iontophoresis has emerged as a very promising tool for this purpose. Various studies have been performed on drug delivery through the skin using electric current. Iontophoresis has thereby been found to be effective in particular in transdermal protein and peptide drug delivery. This article reviews the principle, potential benefits, and applications of drug delivery based on iontophoresis. It focuses furthermore on current research and future trends in the field of iontophoretic drug delivery.     

On-chip testing device for electrochemotherapeutic effects on human breast cells

A microfabricated cell-based testing device for electrochemotherapy (ECT) has been developed by miniaturizing the widely used clinical electroporator with a two-needle array into two-dimensional planar electrodes while keeping the similarity of the electric field strength distribution. In this device, all the biological processes from cell culture to electroporation and final cell-based assays were carried out on a chip using a conventional 2D cell culture method, and the multiple electrochemotherapeutic assays could be realized by exploiting the six electroporation sites in a single device. With the proposed platform, the electroporation rate was evaluated with propidium iodide and cell proliferation after 48 h of electrochemotherapy with bleomycin was determined with T47D human breast ductal carcinoma cell line in various electric field strengths and drug concentrations. This microsystem has several advantages over conventional cuvette type electroporation assay, such as multiple assays on a chip, on-chip based operation from cell culture to final assay, and having similar electric field distribution as that of the clinical electroporator. As the clinical trials of electrochemotherapy are being carried out, this new platform is expected to have valuable applications in basic in vitro ECT studies, drug discovery, and development of clinical ECT equipment.     

静磁场靶向药物递送系统在肿瘤诊疗中的研究进展

化疗是治疗肿瘤的传统手段之一,但其具有组织非特异性,在抑制肿瘤细胞生长的同时也会对正常细胞产生毒副作用.磁靶向药物递送系统可通过具有生物相容性的、稳定的磁性纳米颗粒载体将抗癌药物在外磁场的引导下,靶向运输和浓聚在肿瘤组织.该技术不仅提高了药物运输的效率和药物的抗癌活性,还能降低药物用量和减轻毒副作用.载药磁性纳米颗粒和所应用的外磁场的性质是影响磁性纳米颗粒靶向肿瘤组织的重要影响因素.载药磁性纳米颗粒的靶向递送是否有效,主要依赖靶向目标位置处所应用的磁场和磁场强度是否足够吸引束缚载药磁性纳米颗粒在肿瘤组织中停留以及释放.对静磁场在引导磁性纳米颗粒靶向肿瘤组织研究的新进展进行综述,为静磁场在靶向肿瘤治疗方面提供一定的科研基础支持.     

脉冲电场和磁场对小白鼠血细胞影响的比较研究

随机将３６只小白鼠分为３组，分别用脉冲电场和脉冲磁场辐照，另一组为对照组，本文根据实验结果，报告了脉冲电场和脉冲磁场对小白鼠血细胞变化的影响，发现脉冲磁场引起白细胞数目下降，而脉冲电场则没有引起变化。     

A novel immunohistochemical staining method allows ultrarapid detection of lymph node micrometastases while conserving antibody

We developed a novel ultrarapid immunohistochemical staining method in which an AC electric field is used to facilitate detection of tumor cells. Frozen sections of non-small cell lung cancer in lymph nodes were fixed in acetone for 2 min, after which they were incubated for 2 min with an anti-pancytokeratin antibody cocktail and then with EnVision(TM) complex under an alternating current (AC) electric field. The sections were then incubated with a chromogen (3,3'diaminobenzidine) for 3 min and counterstained with hematoxylin. This method enabled detection of tumor cells in frozen sections in less than 15 min. In addition, we were able to reduce the amount of antibody used by more than 90% when the sections were incubated under the AC electric field for a longer period. This method could be a useful tool for frozen section diagnosis and research. Furthermore, with this method the cost of immunohistochemical staining can be reduced.     

电化学治疗昆明小鼠肉瘤及其机理分析

研究了电化学治疗昆明小鼠肉瘤的疗效,并分析其机理。在体外将S-180细胞用不同参数的电场处理,研究适合电化学治疗的电场条件。通过复制肉瘤模型,将肉瘤小鼠随机分成4组:对照组、电疗组、化疗组、电化疗组。研究了不同处理组的肿瘤抑瘤率、治愈率以及小鼠的自由基代谢水平。结果电化疗组的抑瘤率、治愈率都显著高于化疗组和电疗组(P<0.05),电化疗组小鼠受到氧自由基的攻击显著降低,免疫力提高。分析机理发现,电化学治疗肿瘤的机理可能至少涉及细胞膜通透性提高、细胞的耐药性降低、机体的免疫力提高三个方面。