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肿瘤细胞的生长是一个复杂的非线性动力学过程,获得广泛使用的Logistic模型可以简单地描述这一过程的基本规律。生物非线性的理论运用随机数值模拟方法引入相关噪声得到肿瘤细胞生长的随机模型,并运用非平衡态统计物理学的方法,从统计物理学的角度对肿瘤细胞生长规律进行了研究,得出一些有意义的结论:随着乘性噪声的增强会导致肿瘤细胞的灭绝,加性噪声抹杀了系统固有的生长规律,从而破坏了系统的演化。本论文将以HL60细胞为实验模型,加入相关噪声强度对理论进行验证,以期望达到抑制肿瘤细胞生长,诱导肿瘤细胞灭亡的目的。
论文第一部分简述了本课题的研究意义和主要研究内容。第二部分概述了生物非线性相关知识,Logistic生长模型的建立,噪声的引入及肿瘤细胞生长过程中的噪声干扰。第三部分比较了He-Ne激光、微波、红外线和TDP灯照等电磁辐射作为微扰对HL60细胞活力的影响,其中低强度的He-Ne激光干扰效果最为显著。第四部分通过电泳和DPH作荧光探针测量不同剂量He-Ne激光对HL60细胞膜表面电荷的改变和膜脂流动性的变化。第五部分在设定温度下,采取三种方法:生长曲线、形态观察、光谱法,对HL60细胞的生长规律进行了研究,得到不同温度下HL60细胞固有生长率。第六部分固定温度下,引入He-Ne激光作为乘性噪声,研究不同噪声强度对HL60细胞固有生长率的影响。第七部分对全文进行了总结和展望。
本论文的主要研究工作有:
1.探讨了He-Ne激光、微波、红外线和TDP灯等辐照对HL60细胞变形指数(EI)、细胞电泳率(EPM)的生物学效应。
2.利用三种方法对HL60细胞的生长规律和特性进行了研究。
3.用DPH荧光分子探针及细胞电泳(EPM)观测了HL60细胞膜物理特性,从作用机理研究了激光噪声对细胞生长的影响。
4.探究了He-Ne激光噪声下HL60细胞固有生长率的波动,寻找与理论相对应的相关噪声强度,抑制肿瘤细胞生长,诱导肿瘤细胞凋亡。