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《2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)》2006年
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毫米波辐射对细胞膜电压变化的影响及其机理研究

覃玉荣  赖声礼  
【摘要】:在外加电场作用下,细胞膜上电压产生变化,使电压依赖型的离子通道打开,膜离子通透性的改变打破了膜内外离子浓度的平衡状态,从而引起细胞一系列的生理或生化反应。外电场中的每个悬液细胞相当于一个电偶极子,细胞的相互作用则相当于电偶极子间的作用。细胞浓度不同,意味细胞间相互作用的程度不同,提示细胞浓度可能是影响细胞膜电压变化的一个重要参量。为此我们采用荧光显微技术和细胞膜电压荧光测定技术,研究了毫米波辐射过程中,不同浓度K562细胞膜电压的变化规律。实验结果表明,在相同毫米波辐射条件下,不同浓度的K562细胞膜电压变化规律是不相同的,而且有些浓度组细胞膜电压去极化,膜电压荧光增加;而另外一些浓度组细胞超极化,膜电压荧光下降。对此现象,我们根据有效介质理论,用场近似等效方法,首先建立了外加毫米波场辐射下悬液中细胞膜电压计算模型。然后根据所建立的计算模型,对细胞浓度影响细胞膜电压变化的实验现象的产生机理进行探讨。我们发现,毫米波引起细胞膜电压变化比较小的浓度组,在辐射中,细胞膜电压去极化;毫米波引起膜电压变化比较大的浓度组,在辐射中,细胞超极化。对此我们认为毫米波辐射引起细胞膜电压改变较大时,可能通过钙离子依赖型的钾离子通道流出的钾离子占优势,使细胞膜电压超极化;当细胞膜电压较小时,可能通过钙离子依赖型的钠离子通道流进的钠离子占优势,使细胞膜电压去极化。

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