人胃黏膜上皮细胞介电谱的实验研究.pdf

第28卷第3期，2015年7月 宁 波 大学 学 报 (理 工 版 ) 首届中国高校优秀科技期刊奖 Vo1．28No．3，July2015 JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE) 浙江省优秀科技期刊一等奖 人 胃黏膜上皮细胞介电谱的实验研究 沈 斌，赵伟红，杨 阳，包秀玲，马 青 (宁波大学 医学院，浙江 宁波 315211) 摘要：在 0．O1～100MHz范围内，使用交流电阻抗方法测量 了人 胃上皮GES一1细胞悬浮液的介电 谱。通过介 电谱的实部和虚部以及复平面图的分析，观察体积分数对 GES-1细胞介 电谱特性的 影响．结果表明GEs一1细胞的介电行为具有3个特征：(1)频率依赖性，即随电场频率的增加，其 介电常数增量 s=s—Eh)减小，电导率增量 札)增加；(2)体积分数依存性，即当体积分数增加 时，介 电常数最大增量 s )、电导率最大增量 ax)和峰值(P1、P2、尸3)随之增加；(3)具有 3个 特征频率 、 、 )，分别来源于细胞膜 )、细胞核膜 )和细胞核仁仍)． 关键词：人 胃黏膜上皮细胞株 GES．1；细胞体积分数；介电谱；介电常数：电导率 中图分类号：Q64 文献标志码：A 文章编号：1001—5132(2015)03—0103．05 通过细胞悬浮液介 电谱(DielectricSpectroscopy 提供)．将 胃上皮 GES一1细胞置于含 10％灭活胎牛 ofCellSuspension)方法研究细胞介 电性能已成为 血清、100IUm·L 青霉素、100IUm·L 链霉素的 生物医学工程领域关注的热点问题之一L1J．近年来， 1640培养基中培养．细胞在 5％的CO2培养箱中 由于陕速、自动化、高精度分析仪器的出现，促进 (37℃)培养，经过胰酶消化 、吹打、制成细胞悬液， 了细胞介电谱的研究．到 目前为止，已研究的细胞 并配制成不同体积分数的细胞悬液． 有：肝细胞[2】、软骨细胞 3【】、人白血病K562细胞[、 1．2 细胞介 电谱测量 前成骨细胞骨髓衍生的MBA一15细胞 J、中国仓鼠 利用电阻抗技术，包括安捷伦 4294A阻抗分 卵巢CHO细胞 [6]、犬肾上皮MDCK细胞7【】、血液 析仪、16192A夹具、42942A适配器、电脑和测量 细胞[8-9]等．利用介电谱的无损伤测量和多细胞总 池．测量池为圆筒两平行板电极，电极材料为铂金 合电特性的优点，有学者开展了应用研究，如测算 圆片．电极规格：直径8mm，间距7．2mm，容积约 细胞体积分数 []、对聚合物生物支架进行评价 [2】 O．4mL．经过25oC 0．1molL· KCL标准溶液校正， 和判断癌前病变 ¨IJ等．然而，对胃上皮细胞的研 测量池常数Co=0．0719pF、浮游电容 Cl=1．53pF． 究，尚未见报道． 在0．01～100MHz频率范围选取8O个频率点，采用 本研究将在 O．01～100MHz频率范围，测量胃 C—G并联模式，测量每个频率点细胞样本的电容 c 上皮细胞介电谱，并提取其介电谱特征参数，以期 和电导G，激励电压0．2V 为减小电极的电感效应， 为电阻抗成像提供基础的介电频谱数据 ，为人们 采用校正如下方法： 理解电磁场对生物细胞作用效应 】【j，J提供帮助，并 数据校正电容 为胃部疾病的研究提供参考． 一 C C(1+ LC)+ G ，