張恩科，張瑤嬋，馬纏過(guò)

1．陜西省人民醫(yī)院 a.設(shè)備管理科；b.放療中心，陜西 西安 710068；2.陜西省西安市中心血站，陜西 西安 710061

電磁波生物效應(yīng)對(duì)腫瘤化療增敏效果的研究

張恩科1a，張瑤嬋2，馬纏過(guò)1b

1．陜西省人民醫(yī)院 a.設(shè)備管理科；b.放療中心，陜西 西安 710068；2.陜西省西安市中心血站，陜西 西安 710061

化療是臨床癌癥治療最主要的手段之一。但化療所存在的藥物缺乏特異的敏感選擇性和嚴(yán)重的副作用等制約其在臨床實(shí)踐中的推廣和應(yīng)用。本文探討擬采用生物學(xué)與電子工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在電磁波的生物效應(yīng)對(duì)腫瘤細(xì)胞抑制的基礎(chǔ)上，研究電磁波的生物效應(yīng)對(duì)化療的增敏作用，探索提高腫瘤化療治療效果的新途徑。

生物效應(yīng)；化療；增敏；電磁波

本文導(dǎo)讀 ＞＞

課題背景：此課題為陜西省2008年自然科學(xué)研究資助項(xiàng)目（SJ08-2T10），本項(xiàng)目擬采用生物學(xué)與電子工程學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研究電磁波的生物效應(yīng)對(duì)腫瘤化療增敏的效果與其作用的機(jī)理，探索提高腫瘤化療治療效果的新途徑。

實(shí)驗(yàn)室/團(tuán)隊(duì):陜西省人民醫(yī)院設(shè)備科（醫(yī)學(xué)工程科）和臨床醫(yī)技科室各種醫(yī)療儀器和實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備齊全，建有陜西省人民醫(yī)院設(shè)備中心實(shí)驗(yàn)室，有包括眾多進(jìn)口測(cè)試設(shè)備在內(nèi)的良好實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件，能在優(yōu)越的條件支持下開展研發(fā)工作，特別是具有能密切聯(lián)系臨床實(shí)踐的便利。

合作單位西安交通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院建成有生物醫(yī)學(xué)工程研究所和省級(jí)重點(diǎn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，與我們有長(zhǎng)期良好的合作關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)電子信息與臨床醫(yī)學(xué)的跨學(xué)科研究提供了很好的協(xié)作條件，為本項(xiàng)目的支持和協(xié)作提供了另一個(gè)良好實(shí)驗(yàn)研究基地。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)/論文構(gòu)思：癌癥的發(fā)生和發(fā)展取決于細(xì)胞的增殖與凋亡是否平衡，而細(xì)胞的凋亡受胞內(nèi)第二信使Ca2+的調(diào)控。胞內(nèi)Ca2+濃度增加是不同化療藥物誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的共同通路。細(xì)胞中的Ca2+在癌癥的發(fā)生、細(xì)胞的凋亡、化療對(duì)癌細(xì)胞的殺傷等幾個(gè)方面都起著重要作用；而在特定參數(shù)的電磁波干預(yù)下，正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中Ca2+濃度可以產(chǎn)生不同的變化。能否使用特定參數(shù)的電磁波與化療藥物協(xié)同作用，其中電磁波參數(shù)的選擇使癌細(xì)胞可產(chǎn)生窗效應(yīng)，使電磁波與化療藥物分別誘導(dǎo)胞內(nèi)Ca2+濃度升高疊加，并共同介導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，正常細(xì)胞則不會(huì)出現(xiàn)這樣的疊加，從而相對(duì)降低化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用。Ca2+通道阻滯劑通過(guò)對(duì)細(xì)胞中Ca2+濃度的影響，來(lái)逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多藥耐藥性，但它會(huì)引起許多副作用而不能實(shí)用于臨床。

應(yīng)用要點(diǎn)：本項(xiàng)目擬研究電磁波的生物效應(yīng)對(duì)腫瘤化療增敏的效果與其作用的機(jī)理，旨在提高腫瘤化療治療效果的新途徑，屬探索性基礎(chǔ)研究。

隨著人類生活環(huán)境、生活水平和生活方式的變化以及醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，疾病譜發(fā)生了顯著的變化，一般性傳染病逐漸被控制，而惡性腫瘤則日益成為常見且嚴(yán)重的威脅人類生命和生活質(zhì)量的主要疾病之一?；熓桥R床癌癥治療最主要的成熟的治療手段之一。但化療所存在的藥物缺乏特異的敏感選擇性及同時(shí)存在的嚴(yán)重副作用等制約其在臨床實(shí)踐中的推廣和應(yīng)用。如何提高放療藥物的敏感性是國(guó)內(nèi)外科研、制藥和醫(yī)學(xué)界專家十分關(guān)注的前沿問(wèn)題[1-8]。

1 研究背景

包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞機(jī)體均存在細(xì)胞不斷增殖與死亡。細(xì)胞死亡包括壞死 (necrosis)和凋亡 (apoptosis) 兩種方式。細(xì)胞凋亡是細(xì)胞主動(dòng)的自殺過(guò)程，是由基因所控制的細(xì)胞自主有序死亡，凋亡體可從上皮細(xì)胞表面脫落或被周圍細(xì)胞吞噬清除，不伴隨壞死所特有的炎癥反應(yīng)。凋亡對(duì)維持機(jī)體的正常發(fā)育及內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起著十分重要的作用。

在細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)中，作為肌醇磷脂代謝途徑中細(xì)胞信息轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使，細(xì)胞內(nèi)鈣離子（Ca2+）起著十分重要的作用。胞內(nèi)Ca2+濃度的改變是細(xì)胞生理活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，并在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、誘發(fā)一系列細(xì)胞功能事件中起重要作用。因此，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度平衡處于嚴(yán)格的調(diào)節(jié)控制之中。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的高低調(diào)控著多種類型細(xì)胞的凋亡，具體表現(xiàn)為Ca2+內(nèi)流和聚積可誘導(dǎo)多種細(xì)胞凋亡，被認(rèn)為是細(xì)胞凋亡的共同途徑。而用鈣通道拮抗劑等方法阻止Ca2+內(nèi)流則可減輕細(xì)胞損傷，抑制細(xì)胞凋亡。

化療藥物對(duì)癌癥治療有效的主要機(jī)制之一是誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。參與調(diào)控細(xì)胞凋亡的因素很多，包括細(xì)胞外信號(hào)、細(xì)胞內(nèi)第二信使及細(xì)胞內(nèi)各種酶類。Ca2+作為參與許多生命活動(dòng)的第二信使，其在調(diào)控細(xì)胞凋亡中的作用尤其受到關(guān)注。大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，化療中細(xì)胞凋亡主要由細(xì)胞內(nèi)Ca2+介導(dǎo)，化療藥物在誘導(dǎo)對(duì)癌細(xì)胞的殺傷時(shí)均與癌細(xì)胞中的Ca2+濃度的增加密切相關(guān)。

但目前的化療方法還存在重要不足?；熕幬锶狈μ禺惖拿舾羞x擇性，在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)，也同樣會(huì)殺傷正常細(xì)胞，并由此產(chǎn)生較為嚴(yán)重的副作用，如骨髓抑制、腎毒性導(dǎo)致腎衰、肌體免疫功能抑制、肝功能損傷、胃腸道反應(yīng)、脫發(fā)、口腔潰瘍等。另外，毒副反應(yīng)還會(huì)使化療藥物的劑量和療程受到限制，導(dǎo)致化療失敗。

另外，癌細(xì)胞對(duì)化學(xué)治療藥物產(chǎn)生多藥耐藥性是癌癥治療不能取得治愈性療效的重要原因之一。多藥耐藥性是指癌細(xì)胞在接觸一種抗癌藥物后產(chǎn)生了耐受包括本藥物在內(nèi)的多種結(jié)構(gòu)迥然不同、作用機(jī)理也大相徑庭的抗癌藥物的抗藥性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在器官、細(xì)胞和分子水平上對(duì)如何克服癌細(xì)胞耐藥性的問(wèn)題，進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)了一些具有逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞多藥耐藥性的藥物，稱為化療增敏劑，其中引人矚目的是Ca2+通道阻滯劑。Ca2+通道阻滯劑的作用機(jī)制是能選擇性地阻斷Ca2+經(jīng)細(xì)胞膜上的Ca2+通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而降低細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度。但Ca2+通道阻滯劑作為一種具有心血管藥理作用的藥物，除了可能引起患者的傳導(dǎo)阻滯、低血壓、充血性心力衰竭等心血管系統(tǒng)的嚴(yán)重毒性反映外，還可能對(duì)患者的免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

2 研究思路[9,10]

從前面的介紹中可以看出，癌癥的發(fā)生和發(fā)展取決于細(xì)胞的增殖與凋亡是否平衡，而細(xì)胞的凋亡受胞內(nèi)第二信使Ca2+的調(diào)控?；熓悄壳爸委煱┌Y的主要方法之一，胞內(nèi)Ca2+濃度增加是不同化療藥物誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的共同通路。但化療還存在重要缺陷：化療藥物在誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的同時(shí)，也會(huì)對(duì)正常細(xì)胞產(chǎn)生同樣的殺傷；化療中癌細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生多藥抗藥性，從而導(dǎo)致化療失效，適合臨床使用的化療增敏方法目前尚未找到。

細(xì)胞中的Ca2+在癌癥的發(fā)生、細(xì)胞的凋亡、化療對(duì)癌細(xì)胞的殺傷等幾個(gè)方面都起著重要作用；而在特定參數(shù)的電磁波干預(yù)下，正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中Ca2+濃度可以產(chǎn)生不同的變化。所有這些都為下列問(wèn)題的提出打下了基礎(chǔ)：能否使用特定參數(shù)的電磁波與化療藥物協(xié)同作用，其中電磁波參數(shù)的選擇使癌細(xì)胞可產(chǎn)生窗效應(yīng)，而正常細(xì)胞不會(huì)有窗效應(yīng)時(shí)，使電磁波與化療藥物分別誘導(dǎo)胞內(nèi)Ca2+濃度升高疊加，并共同介導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，正常細(xì)胞則不會(huì)出現(xiàn)這樣的疊加，從而相對(duì)降低化療藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用。Ca2+通道阻滯劑通過(guò)對(duì)細(xì)胞中Ca2+濃度的影響，來(lái)逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多藥耐藥性，但它會(huì)引起許多副作用而不能實(shí)用于臨床。注意到電磁波的非熱生物窗效應(yīng)也可影響細(xì)胞中Ca2+的濃度，那么電磁波能否用于逆轉(zhuǎn)化療藥物的多藥耐藥性？需要哪些條件？

3 研究基礎(chǔ)

(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞內(nèi)Ca2+出現(xiàn)窗效應(yīng)對(duì)電磁波參數(shù)的要求相對(duì)正常細(xì)胞有其特點(diǎn)，既有相同的一面，又有不同的情況。結(jié)合這些特點(diǎn)設(shè)法增強(qiáng)化療藥物對(duì)癌細(xì)胞敏感性殺傷能力的研究已經(jīng)起步。初步的離體細(xì)胞層次的實(shí)驗(yàn)表明，一定參數(shù)的電磁波可以提高化療藥物對(duì)癌細(xì)胞的選擇性殺傷能力，對(duì)正常細(xì)胞的殺傷相對(duì)可以減輕；

(2)初步建立和改進(jìn)了不同癌細(xì)胞株及其正常對(duì)照細(xì)胞株、多藥耐藥性癌細(xì)胞株在電磁場(chǎng)干預(yù)下化療藥物誘導(dǎo)凋亡的體外細(xì)胞研究模型。其中利用改進(jìn)的多藥抗藥性離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖啾葌鹘y(tǒng)模型具有抗藥性程度高，性能更穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。

以上理論分析和研究表明，無(wú)論從科學(xué)研究還是臨床醫(yī)學(xué)的要求來(lái)說(shuō)，都需要開展對(duì)電磁波非熱生物效應(yīng)的進(jìn)一步研究，探討電磁波對(duì)正常組織細(xì)胞和不同種類癌細(xì)胞的作用規(guī)律和作用機(jī)理，并將其應(yīng)用于改進(jìn)癌癥的治療，以造福患者和社會(huì)。

4 研究方法[11,12]

(1)寬頻專用橫電磁波傳播小室即TEM小室 (Transverse Electromagnetic Cell，橫電磁波傳輸小室) 的研制，可產(chǎn)生不同參數(shù)、不同類型的電磁波，這些參數(shù)均可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量；

(2)建立和改進(jìn)不同癌細(xì)胞及其正常對(duì)照細(xì)胞、多藥耐藥性癌細(xì)胞在電磁場(chǎng)干預(yù)下化療藥物誘導(dǎo)凋亡的體外研究模型；

(3)對(duì)不同類型癌細(xì)胞和正常對(duì)照組細(xì)胞進(jìn)行電磁波作用下的非熱效應(yīng)發(fā)生條件研究。改變電磁波的類型和參數(shù)，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄各組實(shí)驗(yàn)的照片和數(shù)據(jù)；分析提取可使癌細(xì)胞和正常對(duì)照組細(xì)胞發(fā)生非熱生物窗效應(yīng)對(duì)電磁波參數(shù)的不同要求；

(4)從細(xì)胞和分子層次的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究、生物系統(tǒng)建模和細(xì)胞病理生理等角度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析解釋，探討癌細(xì)胞電磁波非熱生物效應(yīng)的發(fā)生機(jī)理；

(5)在可使癌細(xì)胞發(fā)生窗效應(yīng)，而正常細(xì)胞不發(fā)生生物窗效應(yīng)的電磁波協(xié)同化療藥物作用下，應(yīng)用驗(yàn)證細(xì)胞凋亡的幾種不同方法檢查細(xì)胞凋亡情況，分別研究化療藥物誘導(dǎo)癌細(xì)胞和正常細(xì)胞凋亡的情況，分析提出電磁波對(duì)化療增敏方法與效果；

(6)在上述工作的基礎(chǔ)上，逐步研究可供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用的電磁波協(xié)同癌癥化療增敏技術(shù)。

5 初步成果

本課題研究小組對(duì)電磁波干預(yù)不同生物組織的非熱生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行研究，完成20多例次實(shí)驗(yàn)，取得了一些規(guī)律性的有價(jià)值的結(jié)果。

(1) 不同強(qiáng)度的電磁波對(duì)癌細(xì)胞增生有明顯抑制作用。選擇不同強(qiáng)度的電磁波(5mT、8mT、11mT)對(duì)人舌鱗癌細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)3天的輻照刺激，每天1h，通過(guò)MTT法和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞的增生、凋亡和細(xì)胞周期的變化；對(duì)照組采用相同的實(shí)驗(yàn)條件和作用時(shí)間但不加磁場(chǎng)輻照。結(jié)果：MTT法檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組輻照后24h、48h、72h的OD(optical delnsity，光密度)值，通過(guò)SPSS軟件分析顯示實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組的OD值顯著降低(P＜0.01)。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)電磁場(chǎng)組與對(duì)照組細(xì)胞凋亡率無(wú)差異，但細(xì)胞周期有顯著改變(0.5mT)。

由此得出結(jié)論：不同強(qiáng)度的電磁場(chǎng)輻照對(duì)人舌鱗癌細(xì)胞增生有明顯抑制作用，并可阻滯細(xì)胞周期，但對(duì)舌鱗癌細(xì)胞的凋亡未發(fā)現(xiàn)明顯影響。

(2)電磁波作用于不同癌細(xì)胞及其正常對(duì)照細(xì)胞時(shí)胞漿Ca2+濃度窗效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究?；静襟E是：制備各種細(xì)胞樣品，包括三種癌細(xì)胞及其對(duì)照正常細(xì)胞；對(duì)不同細(xì)胞樣品進(jìn)行熒光負(fù)載，后用D-Hank’s液洗滌。先將每一樣品在激光掃描共聚焦顯微鏡下進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測(cè)，首先獲得沒有電磁波作用時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；將這些樣品放在電磁波照射系統(tǒng)中接受電磁波輻照，并再次將每一樣品在激光掃描共聚焦顯微鏡下進(jìn)行熒光強(qiáng)度檢測(cè)，以獲得照射后數(shù)據(jù)；改變電磁波的類型和參數(shù)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄各組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括有電磁波作用和無(wú)電磁波作用時(shí)的數(shù)據(jù)分析、不同參數(shù)電磁波對(duì)同一樣品作用時(shí)的數(shù)據(jù)分析、不同種類癌細(xì)胞對(duì)不同參數(shù)電磁波作用時(shí)的窗效應(yīng)表現(xiàn)等；最后，通過(guò)對(duì)各參數(shù)電磁波產(chǎn)生或不產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的總體分析，尋找出哪些參數(shù)電磁波會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞Ca2+的生物學(xué)窗效應(yīng)并對(duì)其規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，特別注意癌細(xì)胞相對(duì)于正常對(duì)照細(xì)胞所表現(xiàn)出的不同窗效應(yīng)特性。

我們采用的熒光探針 (試劑)為Fluo-3，由于 Fluo-3為極性大的酸性化合物，難以進(jìn)入細(xì)胞，而當(dāng)其結(jié)合親脂的乙酰羥甲基酯(Acetoxymethyl Esters，AM) 成為脂溶性Fluo-3/ AM，再與細(xì)胞孵育時(shí)，很容易透過(guò)細(xì)胞膜。電磁波對(duì)細(xì)胞樣品的作用是通過(guò)TEM小室來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用TEM小室是為了獲得在較大范圍內(nèi)參數(shù)一致的、被屏蔽的均勻平面電磁波，這樣，既便于進(jìn)行準(zhǔn)確的生物電磁劑量估計(jì)，又可使各樣品處于相同的、不受外界干擾的輻照環(huán)境中。

實(shí)驗(yàn)研究表明，癌細(xì)胞表現(xiàn)出的窗效應(yīng)相對(duì)于正常細(xì)胞有其類似的一面，但也顯示出明顯差異。具體表現(xiàn)為：在頻率為16Hz、強(qiáng)度為42.5V/m的電磁波作用下，肝癌細(xì)胞和正常對(duì)照肝細(xì)胞均會(huì)出現(xiàn)胞內(nèi)Ca2+濃度明顯改變的（頻率）窗效應(yīng)，但肝癌細(xì)胞在同樣強(qiáng)度、頻率為45Hz的電磁波作用下也會(huì)出現(xiàn)窗效應(yīng)，而正常肝細(xì)胞在該頻率電磁波作用下則不會(huì)出現(xiàn)窗效應(yīng)。

(3)特定參數(shù)電磁波協(xié)同化療藥物作用對(duì)提高癌細(xì)胞選擇性殺傷效果的實(shí)驗(yàn)研究。首先分別培養(yǎng)各種正常細(xì)胞和癌細(xì)胞樣品株，對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞分別加化療藥物后將這些樣品放在該癌細(xì)胞可產(chǎn)生生物窗效應(yīng)（對(duì)正常細(xì)胞不會(huì)有窗效應(yīng)）的電磁波照射系統(tǒng)中接受電磁波輻照。選擇不同時(shí)間點(diǎn)觀察電磁波協(xié)同化療藥物作用下對(duì)正常細(xì)胞的殺傷情況和癌細(xì)胞凋亡的情況，研究電磁波協(xié)同改善化療敏感性的條件和方法；對(duì)選擇性誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、相對(duì)減輕正常細(xì)胞損傷的效果做出評(píng)價(jià)。

窗效應(yīng)的產(chǎn)生取決于施加的脈沖場(chǎng)強(qiáng)、脈沖時(shí)間、細(xì)胞大小、細(xì)胞種類以及懸浮液或周圍組織的條件。通過(guò)電脈沖聯(lián)合低劑量順鉑治療異種移植人卵巢癌SKOV_3裸鼠，取得了很好的療效，為特定參數(shù)電磁波協(xié)同化療藥物作用對(duì)提高癌細(xì)胞選擇性殺傷效果的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)表明：高幅度電磁波對(duì)腫瘤具有較強(qiáng)的抑制作用，其對(duì)腫瘤的治療作用具有選擇性，這種選擇性與腫瘤組織的特性以及腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中采用的藥物劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)化療劑量，并且在腫瘤部位直接給藥，減少了藥物總量以及藥物的全身循環(huán)，毒副作用小。通過(guò)對(duì)化療后的裸鼠腎臟做病理檢察表明：低劑量藥物未造成裸鼠腎功能的損傷。高幅度電脈沖對(duì)腫瘤血管的生長(zhǎng)具有明顯抑制作用。經(jīng)電場(chǎng)處理的腫瘤表面幾乎無(wú)血管分布，而未經(jīng)電場(chǎng)處理的腫瘤表面血管豐富。采用免疫組化法檢測(cè)腫瘤病理切片中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子VEGF受體KDR的表達(dá)，經(jīng)電場(chǎng)處理的腫瘤的VEGF受體KDR明顯下降，腫瘤血管的生長(zhǎng)受到明顯的抑制。說(shuō)明高幅度電場(chǎng)抑制了腫瘤血管的生長(zhǎng)，減少或完全切斷了腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，促使腫瘤細(xì)胞凋亡或壞死，達(dá)到了治療腫瘤的目的。

在利用特定參數(shù)電磁波協(xié)同化療藥物作用對(duì)提高癌細(xì)胞選擇性殺傷效果時(shí)應(yīng)該選擇合適的脈沖參數(shù)。

6 研究特色

(1)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，可以系統(tǒng)研究電磁波作用于不同癌細(xì)胞和正常對(duì)照細(xì)胞株時(shí)胞內(nèi)Ca2+運(yùn)動(dòng)的生物學(xué)窗效應(yīng)規(guī)律，也為進(jìn)一步探討其發(fā)生機(jī)理提供了更好基礎(chǔ)。

(2)在特定參數(shù)電磁波協(xié)同化療藥物的作用下，研究增強(qiáng)化療藥物對(duì)癌細(xì)胞選擇性凋亡誘導(dǎo)能力的方法。這些研究的開展，可以為克服臨床化療中存在的困難提供新途徑。

(3)建立和改進(jìn)了癌細(xì)胞株在電磁場(chǎng)干預(yù)下化療藥物誘導(dǎo)凋亡的體外細(xì)胞研究模型。我們建立的模型相比傳統(tǒng)方法有抗藥性程度高、性能更穩(wěn)定的特點(diǎn)。

(4)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究中的一些問(wèn)題，涉及電磁波應(yīng)用于動(dòng)物或人體時(shí)的使用方法、身體介質(zhì)衰減和體內(nèi)分布估計(jì)，電磁波協(xié)同化療藥物作用時(shí)的時(shí)間和效果分析。

7 總結(jié)

本項(xiàng)目擬研究電磁波的生物效應(yīng)對(duì)腫瘤化療增敏的效果與其作用的機(jī)理，旨在提高腫瘤化療治療效果的新途徑，屬探索性基礎(chǔ)研究。但因此項(xiàng)目涉及提高社會(huì)資源消耗極大的腫瘤醫(yī)療效率提高的問(wèn)題，所以，即使在項(xiàng)目研究進(jìn)展上取得很小的突破，也將具有極廣闊的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)前景，對(duì)腫瘤化療的治療效果產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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Discussion about the Biological Applications of Electromagnetic Waves in Sensitizing Tumors during Chemotherapy

ZHANG En-ke1a,ZHANG Yao-chan2, MA Chan-guo1b

1a.Equipment Management Department; 1b.Radiotherapy Department, Shaanxi Provincial People's Hospital, Xian Shaanxi 710068,China;2. Central Blood Station of Xi'an, Xi'an Shaanxi 710061, China

Chemotherapy is a primary clinical treatment for cancer, but its lack of selective sensitivity and severe side effects limit its widespread use and application. This paper explores the use of experimental techniques in biology and electrical engineering. Based on the observation that electromagnetic waves control tumors, we study how these waves help with sensitization during chemotherapy, and how this may lead to a new way to improve chemotherapy treatments for cancer.

biological effect;chemotherapy;sensitization;electromagnetic wave

Q691.5；R730.53

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.06.010

1674-1633(2010)06-0030-04

2009-12-29

2010-03-26

陜西省2008年自然科學(xué)研究資助項(xiàng)目(SJ08-2T10)資助。

本文作者：張恩科，副主任技師，陜西省人民醫(yī)院設(shè)備管理科副主任。

作者郵箱：zhangenke@163．com