亚纳秒脉冲电场联合温度杀伤人宫颈癌细胞的实验研究

摘要

为研究亚纳秒脉冲联合温度对人宫颈癌(HeLa)细胞的杀伤效应,将脉冲电场参数组合(电场强度25、50、100 kV/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数分别为4 000、1 000、250,频率5 Hz),作用于处于不同温度(25℃、43℃、48℃)的HeLa细胞,利用MTT检测亚纳秒脉冲对细胞的生长抑制情况,通过AO/EB染色和透射电镜观察细胞形态学变化,采用免疫细胞化学S-P法检测caspase-3蛋白表达活性.实验发现:当细胞悬液温度到达48℃后,随着时间推移细胞死亡率不断增加;采用亚纳秒脉冲电场(电场强度50 kV/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数1 000,频率5 Hz)处理不同温度下HeLa细胞,细胞悬液温度达到43℃后,细胞死亡率达到18.07％±1.98％,细胞悬液温度达到48℃,细胞死亡率增至25.11％±6.05％;采用相同能量脉冲电场处理处于相同温度(48℃)的细胞悬液时,细胞死亡率与脉冲场强正相关,100 kV/cm电场作用下得到最高细胞死亡率为31.09％±5.03％,进一步的分子生物学检测结果显示HeLa细胞发生凋亡效应.适当场强的亚纳秒脉冲联合温度通过诱导细胞凋亡,进而杀死HeLa细胞.