中低频可调脉冲磁场的研制及调控磁性纳米颗粒标记间充质干细胞的研究
发布时间：2021-04-20 00:53
随着干细胞应用需求的发展,磁性纳米颗粒标记的干细胞在生物医学领域有了更加广泛的应用,但目前磁性纳米颗粒标记干细胞的效率并不能够令人满意。由于磁性纳米颗粒的特殊磁学性质,我们提出可以利用外界物理场调控磁性纳米颗粒标记干细胞的量。我们首先设计研发了一台可用于细胞实验的,磁场强度、频率、占空比可调的中低频脉冲磁场发生器,并利用该磁场发生器研究了通过外界脉冲磁场调控磁性纳米颗粒标记干细胞。研究了各个参数对磁性纳米颗粒标记间充质干细胞的影响。然后对不同频率、磁场强度下的脉冲磁场调控做了一系列表征,主要研究了对细胞的活力、总体数量、形貌改变、标记量等几方面的性质。通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）及透射电镜对细胞摄取纳米颗粒进行了定量及定性的表征。具体工作如下:1、利用PLECS软件对脉冲磁场电路进行了模拟仿真,利用Ansoft Maxwell软件对脉冲磁场进行了模拟;参考模拟仿真得到的数据,设计、研制、调试了一台磁场强度、频率、占空比可调的中低频脉冲磁场,并对脉冲磁场的各个参数进行标定。脉冲磁场强度调节范围为1.9m T4.6m T,磁场频率调节范围为3k H...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氧化铁纳米颗粒在干细胞研究中的应用
1.2.1 磁性纳米颗粒的特性
1.2.2 间充质干细胞的重要作用
1.2.3 磁性纳米颗粒用于细胞示踪
1.3 磁性纳米颗粒标记干细胞
1.3.1 细胞对磁性纳米颗粒的摄入机制
1.3.2 物理场介导的颗粒摄入
1.4 生物实验用脉冲磁场发生器的研究现状
1.4.1 脉冲磁场发生器的医学应用
1.4.2 脉冲磁场发生器的研究现状
1.4.3 脉冲磁场生物实验的研究现状
1.4.4 脉冲磁场生物效应机制的研究现状
1.5 本论文主要研究内容
第二章 中低频脉冲磁场的研发及调试
2.1 引言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 脉冲磁场的基本原理
2.3.1 脉冲磁场的电磁场理论
2.3.2 脉冲磁场的电路理论
2.3.3 传统单向脉冲磁场发生器原理
2.3.4 单向脉冲磁场发生器原理
2.3.5 多参数可调脉冲磁场发生器原理
2.4 脉冲磁场的整体方案设计
2.4.1 系统整体框图
2.4.2 主电路拓扑及工作原理
2.4.3 刺激线圈的绕制及参数测量
2.4.4 充放电开关管的选择
2.4.5 微控制器选择
2.4.6 控制信号的产生与测试
2.4.7 脉冲磁场模拟仿真
2.4.8 脉冲磁场参数调节与装箱
2.5 本章小结
第三章 脉冲磁场调控磁性纳米颗粒标记间充质干细胞
3.1 引言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
2O3磁性纳米颗粒表征"> 3.3.1 PSC包裹的Fe2O3磁性纳米颗粒表征
3.3.2 间充质干细胞的体外培养
3.3.3 脉冲磁场对间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞活力的影响检测"> 3.3.4 脉冲磁场刺激下，标记Fe2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞个数的影响"> 3.3.5 脉冲磁场刺激下，标记Fe2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞个数的影响
3.3.6 间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.3.7 ICP-OES定量检测细胞内铁/金含量
3.3.8 透射电子显微镜检测纳米颗粒的细胞内化
3.3.9 间充质干细胞的激光共聚焦暗场侧向散射光表征
3.3.10 脉冲磁场对间充质干细胞的相关蛋白的表达定量PCR检测
3.4 实验结果与讨论
2O3磁性纳米颗粒的表征"> 3.4.1 PSC包裹的Fe2O3磁性纳米颗粒的表征
3.4.2 脉冲磁场对间充质干细胞活力的影响检测
3.4.3 脉冲磁场作用对悬浮间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒与脉冲磁场共同作用对间充质干细胞数量的影响检测"> 3.4.4 Fe2O3磁性纳米颗粒与脉冲磁场共同作用对间充质干细胞数量的影响检测
3.4.5 间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.4.6 ICP-OES定量检测细胞内铁含量
2O3磁性纳米颗粒的细胞内化"> 3.4.7 透射电子显微镜检测Fe2O3磁性纳米颗粒的细胞内化
3.4.8 与磁性纳米颗粒共同作用后间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.4.9 间充质干细胞的激光共聚焦暗场侧向散射光表征
3.4.10 脉冲磁场对金纳米颗粒标记干细的影响
3.4.11 磁受体蛋白MagR基因检测
3.5 本章小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3148650
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 氧化铁纳米颗粒在干细胞研究中的应用
1.2.1 磁性纳米颗粒的特性
1.2.2 间充质干细胞的重要作用
1.2.3 磁性纳米颗粒用于细胞示踪
1.3 磁性纳米颗粒标记干细胞
1.3.1 细胞对磁性纳米颗粒的摄入机制
1.3.2 物理场介导的颗粒摄入
1.4 生物实验用脉冲磁场发生器的研究现状
1.4.1 脉冲磁场发生器的医学应用
1.4.2 脉冲磁场发生器的研究现状
1.4.3 脉冲磁场生物实验的研究现状
1.4.4 脉冲磁场生物效应机制的研究现状
1.5 本论文主要研究内容
第二章 中低频脉冲磁场的研发及调试
2.1 引言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 脉冲磁场的基本原理
2.3.1 脉冲磁场的电磁场理论
2.3.2 脉冲磁场的电路理论
2.3.3 传统单向脉冲磁场发生器原理
2.3.4 单向脉冲磁场发生器原理
2.3.5 多参数可调脉冲磁场发生器原理
2.4 脉冲磁场的整体方案设计
2.4.1 系统整体框图
2.4.2 主电路拓扑及工作原理
2.4.3 刺激线圈的绕制及参数测量
2.4.4 充放电开关管的选择
2.4.5 微控制器选择
2.4.6 控制信号的产生与测试
2.4.7 脉冲磁场模拟仿真
2.4.8 脉冲磁场参数调节与装箱
2.5 本章小结
第三章 脉冲磁场调控磁性纳米颗粒标记间充质干细胞
3.1 引言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
2O3磁性纳米颗粒表征"> 3.3.1 PSC包裹的Fe2O3磁性纳米颗粒表征
3.3.2 间充质干细胞的体外培养
3.3.3 脉冲磁场对间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞活力的影响检测"> 3.3.4 脉冲磁场刺激下，标记Fe2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞个数的影响"> 3.3.5 脉冲磁场刺激下，标记Fe2O3磁性纳米颗粒对间充质干细胞个数的影响
3.3.6 间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.3.7 ICP-OES定量检测细胞内铁/金含量
3.3.8 透射电子显微镜检测纳米颗粒的细胞内化
3.3.9 间充质干细胞的激光共聚焦暗场侧向散射光表征
3.3.10 脉冲磁场对间充质干细胞的相关蛋白的表达定量PCR检测
3.4 实验结果与讨论
2O3磁性纳米颗粒的表征"> 3.4.1 PSC包裹的Fe2O3磁性纳米颗粒的表征
3.4.2 脉冲磁场对间充质干细胞活力的影响检测
3.4.3 脉冲磁场作用对悬浮间充质干细胞活力的影响检测
2O3磁性纳米颗粒与脉冲磁场共同作用对间充质干细胞数量的影响检测"> 3.4.4 Fe2O3磁性纳米颗粒与脉冲磁场共同作用对间充质干细胞数量的影响检测
3.4.5 间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.4.6 ICP-OES定量检测细胞内铁含量
2O3磁性纳米颗粒的细胞内化"> 3.4.7 透射电子显微镜检测Fe2O3磁性纳米颗粒的细胞内化
3.4.8 与磁性纳米颗粒共同作用后间充质干细胞的扫描电子显微镜形貌表征
3.4.9 间充质干细胞的激光共聚焦暗场侧向散射光表征
3.4.10 脉冲磁场对金纳米颗粒标记干细的影响
3.4.11 磁受体蛋白MagR基因检测
3.5 本章小结
第四章 总结与展望
4.1 总结
4.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3148650
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