生物电磁技术电穿孔与细胞内电处理技术

近年来，随着电气工程学科在基础理论、新型材料、应用技术与装备方面的不断创新与发展，许多基于电工新技术的新型诊疗、检测、成像方法不断被应用于生物医学的临床实践当中。

电穿孔与细胞内电处理技术是指：脉冲电场能够影响细胞膜的通透性和流动性，其中最重要的影响是使细胞膜发生穿孔。这种在微秒级脉冲电场作用下细胞膜出现暂时微孔的物理过程称之为电穿孔(Electroporation)。重庆大学在脉冲电场的生物效应方面做了大量研究。浙江大学研制了用于经皮给药的电穿孔仪，具有潜在的临床应用价值。

随着现代脉冲功率技术的发展和应用，瞬态高功率纳秒级脉冲电磁场已被应用于生物电磁效应研究。重庆大学采用激光共聚焦扫描显微镜观察陡脉冲电场作用下细胞内线粒体跨膜电位的实时变化发现，陡脉冲电场能使线粒体跨膜电位下降，并且在停止施加陡脉冲电场后线粒体跨膜电位仍然在不断下降，进而有可能使线粒体跨膜电位崩溃，从而诱导肝癌细胞凋亡。重庆大学利用纳秒级脉冲电场作用于人卵巢癌细胞株，发现细胞凋亡率随脉冲数的增加而升高。进一步研究表明，细胞的早期凋亡率同施加的脉冲电场参数存在窗口效应，上述基础性研究为将来利用陡脉冲杀伤肿瘤细胞的临床应用提供了理论依据。