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在恒定切应力场中切应力损伤癌细胞的研究

HYDRODESTRUCTION OF TUMOR CELLS INCONSTANT SHEAR STRESS FIELD

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【作者】 刘永革王君健贺熹全宁

【Author】 Liu Yong-ge, Wang Jun-jian, He Xi, Qian Lin(Bioengineering Department Huazhong University of Scienceand Technology, Wuhan )

【机构】 华中理工大学生物工程系华中理工大学生物工程系 武汉武汉武汉

【摘要】 本文报道了流体切应力对癌细胞的破坏。实验结果表明:在恒定切应力场中,切应力对癌细胞有极强烈的破坏作用。在假定同株癌细胞群体与切应力作用有关的各性质是均一的条件下,可以认为存活率与时间的关系为指数关系,即存活率V=e(-kt)(k为常数,t为时间),此结论与实验结果十分吻合。本文研究了癌细胞在恒定切应力场中存活率与温度的关系,揭示了癌细胞存活率的变化反映了膜的流变性质的变化,膜的相变导致了存活率的剧烈变化。并通过实验证实细胞的骨架系统影响着细胞的变形能力。本文还探讨了切应力破坏癌细胞的机制,提出了切应力破坏癌细胞的模型,并指出切应力对细胞膜的破坏是致死癌细胞的主要原因。

【Abstract】 <ABSTRACT>Experiments on hydrodestruction of tumor cellsin constant shear stressfield are carried out with a rotational viscometer. Above a threshold stresslevel, tumor cells are extensively damaged due to shear stresses. Assumingthe same death-probability of individual cell, we can derive out the rela-tionship between V (Viability of tumor cells ) and t (shearing time ), V =e-kt (K is constant ). The derivation is well-coincided with the results ofour experiments.The rising of local temperature causes the loss of tumor cell viability,the abrupt change of viability being due to phase transition of cell mem-brane.The hydrodynamic destruction model of tumor cell is discussed and ex-amined and results showed that shearinduced damage is closely related tothe cyclic loading on the cell membrane and fatigue process of the cell mem-brane.

【基金】 国家自然科学基金资助课题
  • 【文献出处】 中国生物医学工程学报 ,Chinese Journal of Biomedical Engineering , 编辑部邮箱 ,1990年01期
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