姜 松,朱 策

（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）

电穿孔现象最早发现于上世纪70年代，最初应用在辅助细菌细胞和哺乳动物细胞的体外基因转移方面[1]。电脉冲消融法是基于电穿孔现象提出的，所谓电穿孔：是指细胞在外加电场的作用下，细胞膜磷脂双分子层上形成瞬时微孔的生物物理过程。当细胞膜发生电穿孔时，膜的通透性会瞬时增大，使亲水分子、DNA、蛋白质、病毒颗粒、药物和染料颗粒等正常情况下不能通过细胞膜的分子得以进入细胞[2]。在外加脉冲电场取消后，如果微孔能够闭合，则称为可逆性电穿孔；如果微孔不能自我闭合，则称为不可逆性电穿孔[3]。近年来，脉冲电场以其独特的生物电效应成为研究热点，并广泛应用于基因转染、药物导入、肿瘤治疗、创伤修复等领域[4-5]。电穿孔疗法由日本Okino等[6]首次提出，随后，国内外许多学者陆续开展了这方面的研究工作，并逐渐运用到临床实践。美国Hofmann教授等将其用于头颈癌、皮肤癌、胰腺癌、肝癌的临床治疗中，并获得了成功[7-8]。重庆大学姚陈果等[9]利用流式细胞仪对脉冲电场处理后的细胞周期进行了检测，证明了脉冲电场抑制肿瘤细胞DNA的合成。在对动物的临床实验中，电穿孔疗法也取得了不错的效果，结果表明肿瘤区域明显减少[10]。该课题组随后还研究了脉冲电场的生物非热效应及作用机理，将绝缘电介质的电击穿和生物电介质的电穿孔联系起来，通过调整电脉冲参数，提出了不用化学药物，仅用高强度的脉冲电场，使肿瘤细胞发生不可逆电穿孔（即细胞死亡），从而实现非热效应治疗肿瘤[11-12]。……