زیست فناوری

چکیده اهداف: در فرآیند الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر، غشای سلول‌های سرطانی به‌وسیله پالس‌های الکتریکی با شدت میدان بالا، به‌صورت بازگشت‌ناپذیر آسیب می‌بیند و سلول‌ها می‌میرند. عوامل اثرگذار بر توزیع میدان شامل ولتاژ، پهنای پالس و رسانایی الکتریکی بافت است. هدف مطالعه حاضر بررسی تغییرات رسانایی بافت کبد در طول الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر و محاسبه توزیع میدان الکتریکی بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر با استفاده از شبیه‌سازی، ارتباط بین پهنای پالس و شدت ولتاژ هر پالس در تغییرات رسانایی در طول الکتروپوریشن بازگشت‌ناپذیر بررسی شد و توزیع میدان الکتریکی مورد محاسبه قرار گرفت. در این شبیه‌سازی به‌منظور حل معادلات، نرم‌افزار COMSOL ۵ به کار رفت. الکترودهای مورد استفاده، سوزنی بودند و بافت کبد نیز به‌عنوان بافت هدف استفاده شد. هشت پالس با فرکانس تحریکی یک‌هرتز و پهنای پالس ۱۰۰میکروثانیه و ۲میلی‌ثانیه، با شدت میدان‌های الکتریکی ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ولت بر سانتی‌متر به‌عنوان پالس‌های الکتریکی تحریکی به کار رفتند.
یافته‌ها: رسانایی بافت در طول زمان اعمال پالس افزایش یافت. تغییرات رسانایی در ناحیه نوک الکترودها به‌مراتب بیشتر از ناحیه بین دو ردیف الکترودها بود. با افزایش شدت میدان الکتریکی پالس، رسانایی بافت نیز افزایش یافت. زمانی که رسانایی بافت ثابت و متغیر بود، بیشینه شدت میدان الکتریکی به‌ترتیب ۳۸۷۹ و ۳۴۴۸ولت بر سانتی‌متر به دست آمد.
نتیجه‌گیری: در زمان ارسال پالس‌های الکتریکی، رسانایی بافت افزایش می‌یابد. توزیع میدان الکتریکی به رسانایی در نقطه مورد نظر وابسته است و با تغییر این رسانایی به‌علت انجام الکتروپوریشن، توزیع میدان الکتریکی نیز تغییر می‌یابد و بیشینه شدت میدان الکتریکی کاهش پیدا می‌کند.