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模拟失重对大鼠血液电阻抗谱影响的实验研究
利用RC等效电路模型解析模拟失重引起大鼠血液变化的电生理机制.采用大鼠尾部悬吊方法建立模拟失重动物模型,使用Aligent 4294A阻抗分析仪测量对照组与模拟失重大鼠血液电阻抗谱,通过血液等效电路模型的数值计算和曲线拟合,比较、分析对照组与模拟失重组血液电学参数(电阻和电容).结果表明,模拟失重60d后,与对照组比较,失重大鼠血液的红细胞比容(Hct)降低,细胞膜电阻率减少,细胞外和细胞内电阻率分别减少16.44％和1.54％,细胞膜和细胞内电容分别减少4.66％和0.83％,细胞外电容不变.模拟失重使大鼠血液的红细胞比容(Hct)明显降低,红细胞膜电阻率显著降低,导致细胞外液和全血电阻抗降低,导电性增加,电阻抗谱向低阻方向移动.
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基于Cole-Cole模型评价纳米二氧化钛的细胞毒性作用
利用Cole-Cole模型评价不同剂量纳米二氧化钛(Nano-TiO2)的细胞毒性作用,并探讨电生理机制.150和300 mg/L的Nano-TiO2悬液作用人胃癌MGC803细胞24 h后,制备成细胞悬浮液.在l kHz ～ 100 MHz范围,采用Agilent 4294A精密阻抗分析仪测量了人胃癌MGC803细胞悬浮液电阻抗的幅值和相位角,经电阻抗频谱和Nyquist图的曲线拟合的残差分析,建立Cole-Cole模型参数,评估Nano-TiO2对MGC803细胞导电性能的影响.结果表明,150和300 mg/L的Nano-TiO2引起第一电阻抗增量(△Z1)分别减少18.18％ (P ＜0.001)和39.39％(P＜0.001),第二电阻抗增量(△Z2)分别减少6.56％ (P ＜0.001)、8.2％ (P ＜0.001),降低了MGC803细胞膜及其核膜的电阻,增加了其导电性能;第一特征频率(fc1)分别增加19.74％(P＜0.001)和29.67％(P ＜0.001),第二特征频率(fc2)分别增加6.28％ (P ＜0.001)、23.43％ (P＜0.001);第一散射角(β1)分别降低1.35％ (P ＞0.05)和2.70％(P＜0.05).Cole-Cole模型可评价Nano-TiO2的细胞毒性作用并解释其电生理机制,为纳米颗粒的细胞毒理研究提供一种电特性方法.
关键词： 纳米二氧化钛 胃癌 电阻抗谱 Cole-Cole模型 细胞毒性作用 -
人结肠上皮NCM460细胞电阻抗谱的实验研究
目的 研究细胞容积比值(cell volume ratio,CVR)对人结肠上皮NCM460细胞电阻抗谱的影响.方法 采用Agilent 4294A阻抗分析仪测量了不同浓度NCM460细胞的电阻抗值和相位角,经过幅-频曲线和相-频曲线以及Nyquist图的综合分析,提取NCM460细胞的特征参数,观察细胞容积比值对NCM460细胞电生理性能的影响.结果 1)细胞容积比值对阻抗幅值大增量(△Zmax)、相位角峰值(ιp)、低频阻抗值(ReZL)和阻抗虚部峰值(ImZp)等均有影响,并它们与细胞容积比值之间呈线性相关关系;2)特征频率(fc)与细胞容积比值无关,它来源于细胞膜的界面极化效应,是NCM460细胞对交流电场响应的电阻抗谱标志性参数.结论 电阻抗谱方法能够获取NCM460细胞电学特征,为进一步的结肠癌细胞电生理研究提供了观测指标与方法.
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人肝癌细胞电阻抗特性的实验研究
在0.01～100 MHz频率内,使用Agilent 4294A阻抗分析仪测量了人肝癌SMMC-7721细胞的交流阻抗,通过电阻抗谱、Bode图、Nyquist图和Nichols图观察了细胞体积分数(CVF)对肝癌细胞电阻抗特性的影响.结果表明:①频率依赖性:电阻抗实部增量、虚部增量(△Z'、△Z'')、幅模增量(△|Z*|)和相位角增量(△θ)皆随频率发生变化;②CVF依赖性:当CVF增加时,低频极限增量值(△Z′0、△| Z*|0)、峰值(△Z''p、△θp)、曲线面积和半径(Nyquist图、Nichols图)均随之增大;③存在两个特征频率:第一特征频率(fC1)和第二特征频率(fc2),分别来源于细胞膜与细胞外液、细胞质交界面的极化作用.结论:电阻抗谱方法能够观察人肝癌细胞电特性,可用于探讨肝癌细胞电生理机制变化,为进一步筛选抗肿瘤药物提供研究手段和观测指标,具有重要的理论价值和潜在的应用前景.
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电阻抗谱评价模拟失重对大鼠血液电特性的影响
在频率为104～108 Hz范围,采用Agilent 4294A阻抗分析仪测量大鼠血液交流阻抗,通过电阻抗谱、Bode图、Nyquist图和Nichols图的数据分析,观察60 d模拟失重(SWL)对大鼠血液电阻抗频谱特性的影响.结果表明:(1)大鼠血液电阻抗降低,主要表现在复阻抗实部(Z＇0和Z ＇∞)、电阻抗幅模值(｜Z*｜0和｜ Z*｜∞)、阻抗驰豫幅度(△Z＇、△｜Z*｜)和低频阻抗幅模值对数(Log[Z*｜0)较对照(CON)组均降低；(2)大鼠血液电阻抗谱的特征频率和相位角增加,主要表现在特征频率(fc1、fc2)和相位角[θP(degree)、θP(radian)]较CON组增加.提示模拟失重引起血液电阻率降低,导电性能增加.
