功率放大器在MTT檢測超聲醫(yī)療中的應(yīng)用

實驗名稱：MTT檢測超聲激活血卟啉對SW-480細胞的殺傷作用

研究方向：超聲醫(yī)療

測試目的：

自提出激光與血卟啉結(jié)合具有明顯的抗腫瘤效應(yīng)，PDT法在診治腫瘤方面已做了大量研究并在臨床中得到應(yīng)用。但由于激光對組織穿透力較差，使PDT對深層腫瘤的治療受到限制。與激光相比，超聲是一種機械波，它對生物組織有較強的穿透力，并可無創(chuàng)傷地將聲能聚焦于深層組織。超聲可激活包括有機光敏(如血卟啉)在內(nèi)的某些藥物，產(chǎn)生比單純超聲更加明顯的抗腫瘤效應(yīng)。超聲結(jié)合光敏劑治療腫瘤的方法被稱為聲動力學療法(簡稱SDT)。迄今為止國內(nèi)外學者的研究多集中于單一介質(zhì)中SDT法對腫瘤殺傷作用的探討。本文選擇體外培養(yǎng)的人結(jié)腸癌細胞SW-480，用不同頻率聚焦超聲激活血卟咻的方法處理不同介質(zhì)中的腫瘤細胞，采用MTT法檢測細胞的損傷結(jié)果，為探討SDT的殺傷機理積累資料。

測試設(shè)備：ATA-8202功率放大器、換能器、照射水槽、溫度計、微型低速點擊、CO2培養(yǎng)箱。

實驗過程：

待細胞長至對數(shù)期，消化細胞，分別用NaC1、PRMI1640、完全培養(yǎng)基(M)將細胞密度調(diào)至1X106cells/mL。隨后，細胞分為四組：(1)對照一組：細胞懸液，不進行超聲處理，(2)對照二組：加入血卟啉的細胞懸液，不進行超聲處理，37℃孵育30min，(3)實驗一組為單純超聲照射組。細胞直接進行超聲照射，(4)實驗二組為超聲+血卟啉組，細胞懸液中加入血卟啉(終濃度為0.lmg/mL)，37C℃孵育30min，之后進行超聲照射。聲照頻率分別為1.1，1.6，2.3MHz;各頻率照射聲強均為1.5W/cm2。

超聲處理后四組細胞分別接種于96孔板中，每個處理設(shè)4-5個復孔，每孔接種0.lmL細胞懸液及0.01mLMTT溶液。以上操作均在避光條件下進行。接種后的96孔板于CO2孵箱中孵育4h后，離心25分鐘(4000rpm)，吸棄上清，每孔加0.2mLDMSO(分析純)，酶標儀檢測光吸收值(A值)，計算相對存活率(實驗組A值/對照組A值)。

各實驗組所得數(shù)據(jù)列表如下：表1、表2、表3分別顯示在NaC1溶液、PRMI1640、完全培養(yǎng)基中SW-480細胞經(jīng)1.1，1.6，2.3MHz，1.5W/cm2超聲輻照后MTT解育4小時后細胞的相對存活率，圖1顯示SW-480細胞在不同溶液中經(jīng)2.3MHz，1.5W/cm2超聲輻照后MTT解育4h后的細胞相對存活率，表4顯示在Nac1、PRMI1640、完全培養(yǎng)基中SW-480細胞經(jīng)23.MHz，1.5W/cm2超聲輻照12h后MTT解育4h后細胞的相對存活率。

實驗結(jié)果：

當聲照強度為1.5W/cm2時，在2.3MHz頻率的單純超聲照射下，SW-480細胞在NaCI溶液和完全培養(yǎng)基中細胞的相對存活率都接近100%，在PRMI1640溶液中，細胞的相對存活率達120%，說明2.3MHz頻率的單純超聲照射對SW-480細胞幾乎沒有殺傷作用，反而有輕微的促生長作用。而在以上三種溶液中，發(fā)現(xiàn)在2.3MHz頻率下超聲+血卟啉照射使SW-480細胞的死亡率明顯增加，經(jīng)t檢驗，A，B兩組的結(jié)果之間存在極顯著性差異(p<0.01)，這表明在相同聲照強度和頻率下加入血卟啉可以增強超聲對細胞的殺傷效果。實驗結(jié)果還顯示：當聲照強度為1.5W/cm2，在1.1MHz、1.6MHz頻率超聲照射下，在三種溶液中(1.6MHz頻率，PRMI640溶液中除外，其A組與B組數(shù)值之間有顯著差異，但無極顯著差異，經(jīng)t檢驗，其p<0.05。)A組與B組數(shù)值之間無顯著差異，經(jīng)t檢驗，其p>0.05，這表明在1.1MHz、1.6MHz，聲強為1.5W/cm2下加入血卟啉不能增強超聲對SW-480細胞的殺傷效果。表1-3和圖1的實驗結(jié)果還顯示：聲照強度為1.5W/cm2時，同一頻率下，針對30~120秒內(nèi)聲照時間對SW-480細胞的相對存活率無明顯影響。

圖1溶液照射四小時后的相對存活率

表1在不同溶液超聲照射12h后的相對存活率

表2在不同頻率超聲波照射4h后的相對存活率

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