زیست فناوری

چکیده اهداف: آزمایش الکتروانسفالوگرام (EEG) به‌عنوان یک آزمایش بالینی مهم برای تشخیص بسیاری از بیماری‌های مغزی مطرح است. هدف مطالعه حاضر، تحلیل داده‌های الکتروانسفالوگرام حین استراحت در بیماران مبتلا به تومور مغزی بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تحلیلی مشاهده‌ای حاضر، از داده‌های EEG حین استراحت ۴۴ فرد مبتلا به تومور مغزی (گروه تومورال) و ۳۱ فرد سالم (گروه سالم) استفاده شد. پس از پیش‌‌پردازش و حذف آرتیفکت‌های موجود در سیگنال‌ها، ویژگی‌های خطی زمانی و طیفی توان نسبی باندهای متفاوت فرکانسی، ویژگی‌های غیرخطی بعد فرکتال و آنتروپی استخراج شد. سپس تمایزپذیری میان دو گروه سالم و تومورال بر مبنای ویژگی‌های استخراج‌شده، با استفاده از روش آماری شاخص دیویس-بولدین، طبقه‌بندی خطی (LDA) و طبقه‌بندی غیرخطی k نزدیک‌ترین همسایه (KNN) مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: میان ویژگی‌های بعد فرکتال کتز و طول شکل موج دو گروه سالم و تومورال، تفاوت معنی‌داری وجود نداشت. در میان سایر ویژگی‌ها، آنتروپی نمونه با کاهش معنی‌دار در گروه تومورال، بیشترین تمایز را میان دو گروه ایجاد کرد (مقدار ۰.۶۹ برای گروه سالم در مقابل ۰.۵۳ برای گروه بیمار). بالاترین صحت طبقه‌بندی دو گروه، با استفاده از آنتروپی نمونه و طبقه‌بند KNN برابر با ۸۴% بود.
نتیجه‌گیری: سیگنال‌های EEG، پتانسیل جداسازی بیماران تومورال مغزی و افراد سالم را دارند. ویژگی غیرخطی آنتروپی با تطبیق بیشتر بر ماهیت غیرخطی مغز، صحت بالاتری در بازنمایی گروه تومورال نشان می‌دهد. آنتروپی کمتر گروه تومورال نشان‌دهنده پیچیدگی کمتر در پردازش‌های مغزی این گروه نسبت به افراد سالم است.

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.

چکیده مقدمه: گاهی نیاز است موادی که قابلیت نفوذ به داخل غشا را ندارند به‌طور گسترده‌ای وارد یاخته شوند. روش‌های درمانی از جمله روش‌هایی هستند که گاهی این تغییر نفوذپذیری را هنگام استفاده از داروهای مختلف و ژن‌ها احساس می‌کنند. منفذسازی الکتریکی یاخته‌ها (منفذسازی الکتریکی) روشی نوین در افزایش نفوذپذیری الکتریکی یاخته‌ها است. تولید منفذهای غشایی با اعمال ولتاژهای الکتریکی بیش از آستانه تراوایی غشای یاخته، قابل دست‌یابی است. این روش کاربردهای متفاوتی در ورود مولکول‌های غیرقابل نفوذ به داخل سیتوپلاسم یاخته‌ای دارد که همراه‌کردن این پالس‌ها با داروهای شیمی‌درمانی مانند بلومایسین و سیس‌پلاتین که به شیمی‌درمانی الکتریکی معروف است از مهم‌ترین کاربردهای ضدسرطانی این روش شناخته می‌شود. هدف مطالعه حاضر، مروری بر منفذسازی الکتریکی یاخته‌ها با استفاده از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با رویکرد کاربرد در درمان سرطان (شیمی‌درمانی الکتریکی) بود.
نتیجه‌گیری: در مطالعات پیش‌کلینیکی، ابتدا این روش روی حیوان و یاخته بهینه‌سازی شده است و پس از آزمون‌های بالینی، امروزه پروتکل استاندارد و بالینی شیمی‌درمانی الکتریکی به‌عنوان روشی ایمن با اثربخشی بالا برای برخی تومورها مطرح است. این روش درمانی، روشی ساده با حداقل اثرات جانبی است، اما در مطالعات پیش‌کلینیکی جدید با به‌کارگیری پالس‌های الکتریکی با فرکانس‌های بالا، شدت میدان‌های الکتریکی پایین و همچنین استفاده از میدان‌های مغناطیسی پالسی سعی شده تا محدودیت‌ها و کاستی‌های این روش استاندارد برطرف شود.