功率放大器在MTT检测超声医疗中的应用

实验名称：MTT检测超声激活血卟啉对SW-480细胞的杀伤作用

研究方向：超声医疗

测试目的：

自提出激光与血卟啉结合具有明显的抗肿瘤效应，PDT法在诊治肿瘤方面已做了大量研究并在临床中得到应用。但由于激光对组织穿透力较差，使PDT对深层肿瘤的治疗受到限制。与激光相比，超声是一种机械波，它对生物组织有较强的穿透力，并可无创伤地将声能聚焦于深层组织。超声可激活包括有机光敏(如血卟啉)在内的某些药物，产生比单纯超声更加明显的抗肿瘤效应。超声结合光敏剂治疗肿瘤的方法被称为声动力学疗法(简称SDT)。迄今为止国内外学者的研究多集中于单一介质中SDT法对肿瘤杀伤作用的探讨。本文选择体外培养的人结肠癌细胞SW-480，用不同频率聚焦超声激活血卟咻的方法处理不同介质中的肿瘤细胞，采用MTT法检测细胞的损伤结果，为探讨SDT的杀伤机理积累资料。

测试设备：ATA-8202功率放大器、换能器、照射水槽、温度计、微型低速点击、CO2培养箱。

实验过程：

待细胞长至对数期，消化细胞，分别用NaC1、PRMI1640、完全培养基(M)将细胞密度调至1X106cells/mL。随后，细胞分为四组：(1)对照一组：细胞悬液，不进行超声处理，(2)对照二组：加入血卟啉的细胞悬液，不进行超声处理，37℃孵育30min，(3)实验一组为单纯超声照射组。细胞直接进行超声照射，(4)实验二组为超声+血卟啉组，细胞悬液中加入血卟啉(终浓度为0.lmg/mL)，37C℃孵育30min，之后进行超声照射。声照频率分别为1.1，1.6，2.3MHz;各频率照射声强均为1.5W/cm2。

超声处理后四组细胞分别接种于96孔板中，每个处理设4-5个复孔，每孔接种0.lmL细胞悬液及0.01mLMTT溶液。以上操作均在避光条件下进行。接种后的96孔板于CO2孵箱中孵育4h后，离心25分钟(4000rpm)，吸弃上清，每孔加0.2mLDMSO(分析纯)，酶标仪检测光吸收值(A值)，计算相对存活率(实验组A值/对照组A值)。

各实验组所得数据列表如下：表1、表2、表3分别显示在NaC1溶液、PRMI1640、完全培养基中SW-480细胞经1.1，1.6，2.3MHz，1.5W/cm2超声辐照后MTT解育4小时后细胞的相对存活率，图1显示SW-480细胞在不同溶液中经2.3MHz，1.5W/cm2超声辐照后MTT解育4h后的细胞相对存活率，表4显示在Nac1、PRMI1640、完全培养基中SW-480细胞经23.MHz，1.5W/cm2超声辐照12h后MTT解育4h后细胞的相对存活率。

实验结果：

当声照强度为1.5W/cm2时，在2.3MHz频率的单纯超声照射下，SW-480细胞在NaCI溶液和完全培养基中细胞的相对存活率都接近100%，在PRMI1640溶液中，细胞的相对存活率达120%，说明2.3MHz频率的单纯超声照射对SW-480细胞几乎没有杀伤作用，反而有轻微的促生长作用。而在以上三种溶液中，发现在2.3MHz频率下超声+血卟啉照射使SW-480细胞的死亡率明显增加，经t检验，A，B两组的结果之间存在极显著性差异(p<0.01)，这表明在相同声照强度和频率下加入血卟啉可以增强超声对细胞的杀伤效果。实验结果还显示：当声照强度为1.5W/cm2，在1.1MHz、1.6MHz频率超声照射下，在三种溶液中(1.6MHz频率，PRMI640溶液中除外，其A组与B组数值之间有显著差异，但无极显著差异，经t检验，其p<0.05。)A组与B组数值之间无显著差异，经t检验，其p>0.05，这表明在1.1MHz、1.6MHz，声强为1.5W/cm2下加入血卟啉不能增强超声对SW-480细胞的杀伤效果。表1-3和图1的实验结果还显示：声照强度为1.5W/cm2时，同一频率下，针对30~120秒内声照时间对SW-480细胞的相对存活率无明显影响。

图1溶液照射四小时后的相对存活率

表1在不同溶液超声照射12h后的相对存活率

表2在不同频率超声波照射4h后的相对存活率

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