聲孔效應(yīng)的力學(xué)建模與細胞實驗研究.pdf

1、聲孔效應(yīng)能成為一種極具應(yīng)用前景的超聲輔助藥物轉(zhuǎn)運治療技術(shù)。聲孔效應(yīng)是指超聲介導(dǎo)造影劑微泡在細胞膜上形成孔隙，促進大分子藥物或基因進入細胞的一種生物學(xué)效應(yīng)。聲孔效應(yīng)具有超聲的無損傷性、可控性等巨大優(yōu)勢。
　　 聲孔效應(yīng)目前面臨的重大問題是，離體或活體細胞實驗的參數(shù)都是由經(jīng)驗選擇的;大量文獻中的實驗參數(shù)和實驗結(jié)果無法進行比較。因此盡管聲孔效應(yīng)具有各種優(yōu)勢，但是目前聲孔效應(yīng)很難應(yīng)用到活體實驗甚至臨床實驗中。
　　 因為聲孔效應(yīng)

2、是通過超聲空化效應(yīng)使得細胞膜斷裂產(chǎn)生孔隙，所以本論文提出采用建立力學(xué)模型的方法解決實驗參數(shù)與聲孔效應(yīng)結(jié)果之間的相關(guān)性問題。首先在原有剪切力的理論基礎(chǔ)上建立了一個修正的微流-剪切力模型，給出了在一定距離上微泡給予細胞膜平面的微流-剪切力。然后在此基礎(chǔ)上建立了兩個聲孔效應(yīng)的模型，一個是聲孔效應(yīng)的發(fā)生概率模型，另一個是聲孔效應(yīng)的斷裂位移模型。最后，通過與文獻中的細胞實驗對比和自行建立采用掃描電鏡和熒光染色的細胞實驗，檢測聲孔發(fā)生的概率和聲孔孔

3、徑，與聲孔效應(yīng)模型進行對比驗證。
　　 通過建立力學(xué)模型和細胞實驗對比分析，本論文中提出并建立的聲孔效應(yīng)的發(fā)生概率模型，較好地解釋了超聲、微泡、細胞參數(shù)與聲孔效應(yīng)發(fā)生概率之間的相關(guān)性;本論文中提出并建立的聲孔效應(yīng)斷裂位移模型，提出了一種解釋聲孔尺寸的力學(xué)方法新思路。
　　 本論文通過理論分析和細胞實驗，發(fā)現(xiàn)聲孔效應(yīng)的斷裂位移模型依賴于裂紋尺寸，與目前細胞實驗結(jié)果不能比對;同時發(fā)現(xiàn)細胞特性、時間因素等問題將影響聲孔效應(yīng)，而