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大气压冷等离子体射流灭活子宫颈癌Hela细胞物理学报中国科学院.PDF
物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 6 (2013) 065201 大气压冷等离子体射流灭活子宫颈癌Hela 细胞* 1a† 1a 1 1 12 黄骏 陈维 李辉 王鹏业 杨思泽 1) ( 中国科学院物理研究所, 软物质物理重点实验室, 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190 ) 2) ( 厦门大学物理与机电工程学院, 福建省等离子体与磁共振研究重点实验室, 厦门 361005 ) ( 2012 年9 月22 日收到; 2012 年11 月8 日收到修改稿) 研究了大气压冷等离子体射流对子宫颈癌Hela 细胞的灭活机制. 在倒置显微镜下观察不同等离子体处理条件 下的细胞形态, 并通过中性红吸收测试定量测定各个条件下的细胞存活率. 将功率维持在 18 W, 在900 mL/min 氩等 离子体中添入氧气的百分含量分别为1%, 2%, 4% 和8%的条件下处理Hela 细胞, 探讨活性气体氧气在惰性气体氩 气中的百分含量对Hela 癌细胞灭活效率的影响, 发现添加2%氧气时, 氩/氧等离子体灭活效果最佳, 处理180 s 后细 胞存活率可降至7%. 当继续添加氧超过2%时, 灭活效果逐渐减弱, 直至8%时, 其效果反而不如单纯氩等离子体. 通 过测量等离子体发射光谱, 结果表明活性氧自由基在癌细胞灭活过程中可能起关键作用. 关键词: 大气压冷等离子体射流, Hela 癌细胞, 存活率, 发射光谱 PACS: 52.50.Dg, 52.77.−j, 87.80. −y DOI: 10.7498/aps.62.065201 对靶向性强、操作灵活、疗效确切、毒副作用小 1 引言 等优点, 使其在癌症治疗的道路上成为一种潜在的 新方法. 本文研究了大气压冷等离子体射流对子宫 近几年来, 大气压冷等离子体射流及其在生物 颈癌细胞的灭活作用, 探讨了活性气体氧气在惰性 医学方面的应用研究正获得越来越多的关注1−15 , 气体氩气中的百分含量对Hela 癌细胞灭活效率的 尤其癌症治疗这个医学难题已成为等离子体医学 影响, 并揭示了大气压冷等离子体射流对Hela 癌细 领域一个持续的研究热点. 子宫颈癌是严重危害全 胞的灭活机制. 16 球妇女健康的主要恶性肿瘤之一 , 发病率仅次 于乳腺癌, 高居妇女恶性肿瘤的第二位, 每年全世 2 实验 17 界约有50 万新发病例, 将近29 万死亡病例 . 其 18 中, 约80%的宫颈癌患者在发展中国家 . 我国是 2.1 装置 子宫颈癌的高发区, 每年新发病例约占全球新发病 19 20 本文使用的大气压冷等离子体射流装置的结 例总数的 1/3 , 其中约有3 万人死于宫颈癌 . 目前, 子宫颈癌常规的治疗方式中, 外科手术虽然 构, 如图 1 所示. 等离子体射流装置主要由两个 是一种有效措施, 但绝大多数患者就诊时已是中晚 电极、聚四氟乙烯固定器、石英管( 内径6 mm, 期, 化疗成为最主要的治疗手段, 虽然在一定程度 外径 8 mm) 和橡皮塞组成. 一根不锈钢细管( 内 21 径0.9 mm, 外径 1.6 mm) 作为内电极
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