目的:探讨生物强度电场对人皮肤成纤维细胞（HSF）转化的调节作用。方法:采用实验研究方法。取HSF，分为经200 mV/mm电场处理6 h的200 mV/mm电场组和置于电场装置中不通电处理6 h的模拟电场组，在活细胞工作站中观察细胞形态和排列变化；记录处理0、6 h细胞数，并计算细胞数变化率；观察并计算3 h内细胞运动方向、位移速度、轨迹速度（以上实验模拟电场组样本数为34、200 mV/mm电场组样本数为30）；采用免疫荧光法检测处理3 h细胞α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的蛋白表达（样本数为3）。取HSF分为置于电场装置中不通电处理3 h的模拟电场组和经相应强度电场处理3 h的100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组，另取HSF分为置于电场装置中不通电处理6 h的模拟电场组和经200 mV/mm电场处理相应时间的电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组，采用蛋白质印迹法检测α-SMA、增殖细胞核抗原（PCNA）的蛋白表达（样本数为3）。对数据行Mann-Whitney U检验、单因素方差分析、独立样本 t检验及LSD检验。 结果:处理6 h，与模拟电场组相比，200 mV/mm电场组细胞形态拉长，并产生局部粘连；模拟电场组细胞任意排列，200 mV/mm电场组细胞呈有规律的纵向排列；2组细胞数变化率相近（ P>0.05）。处理3 h内，200 mV/mm电场组细胞有明显的向正极运动趋势，模拟电场组细胞绕原点运动；与模拟电场组比较，200 mV/mm电场组细胞位移速度和轨迹速度均明显加快（ Z值分别为-5.33、-5.41， P<0.01），方向性显著增强（ Z=-4.39， P<0.01）。处理3 h，200 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达较模拟电场组明显增加（ t=-9.81， P<0.01）。处理3 h，100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达分别为1.195±0.057、1.606±0.041、1.616±0.039，均明显多于模拟电场组的0.649±0.028（ P<0.01）。与100 mV/mm电场组比较，200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达均明显增加（ P<0.01）。电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞α-SMA蛋白表达分别为0.730±0.032、1.561±0.031、1.553±0.045，均明显多于模拟电场组的0.464±0.020（ P<0.01）；与电场处理1 h组比较，电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞α-SMA蛋白表达均明显增加（ P<0.01）。处理3 h，与模拟电场组比较，100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达均明显减少（ P<0.05或 P<0.01）；与100 mV/mm电场组比较，200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达均明显减少（ P<0.05或 P<0.01）；与200 mV/mm电场组比较，400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达明显减少（ P<0.01）。与模拟电场组比较，电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达均明显减少（ P<0.01）；与电场处理1 h组比较，电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达均明显减少（ P<0.05或 P<0.01）；与电场处理3 h组比较，电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达明显减少（ P<0.01）。 结论:生物强度电场可诱导HSF迁移、促进Fb向肌Fb转化，且转化有一定的时间及电场强度依赖性。

目的:探究不同强度的脉冲电场(PEF)作用下，胰腺癌细胞内活性氧(ROS)水平的变化。方法:将鼠源胰腺癌细胞Panc02经电场强度分别为0、250、500、750、1 000 V/cm的PEF处理后，通过流式细胞技术和免疫荧光法，在体外探究细胞内ROS的生成规律，并探索不同场强下鼠源和人源胰腺癌细胞凋亡情况。选取20只6~8周龄的雄性C57BL/6 SPF级小鼠制备小鼠原位胰腺癌模型，分为5组，每组4只：250 V/cm PEF治疗组、500 V/cm PEF治疗组、750 V/cm PEF治疗组、1 000 V/cm PEF治疗组和假手术组。通过免疫荧光法检测各组小鼠残存肿瘤组织的ROS表达情况。结果:在500 V/cm、750 V/cm、1 000 V/cm电场强度作用下，与作用后2 h相比，作用6 h、12 h、24 h、48 h后细胞内ROS表达阳性的细胞比例均降低，差异均具有统计学意义(均 P<0.05)。与0 V/cm PEF处理相比，500 V/cm及750 V/cm PEF处理后的Panc02细胞的ROS均增加，差异具有统计学意义(均 P<0.05)；与相同作用时间下250 V/cm PEF处理相比，电场强度为500 V/cm和750 V/cm时Panc02细胞中ROS的表达水平均增加，差异具有统计学意义(均 P<0.05)。Panc02细胞和MIA-PaCa-2细胞凋亡比例均随场强的增高而增加，并在场强为750 V/cm时，肿瘤细胞凋亡比例达到峰值。与假手术组相比，在500 V/cm PEF治疗组(16.65±6.01比2.38±1.21， t＝－6.53)和750 V/cm PEF治疗组(16.54±4.41比2.38±1.21， t＝－6.48)小鼠胰腺癌组织中ROS的表达量增加，差异均具有统计学意义(均 P<0.001)。 结论:PEF处理能够增加胰腺癌细胞及组织内ROS水平，当电场强度为500及750 V/cm时，ROS产生较多。

目的:对某高校教学与科研实验场所（以下简称场所）职业病危害因素进行调查与监测，为高校职业卫生防治工作提供依据。方法:于2014年11月，采用分层随机抽样，对某高校46处场所存在的职业病危害因素进行现场职业卫生调查检测并对数据进行统计分析。结果:21处场所检测了室内气温、湿度、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳，6处场所检测了二甲苯、氢氟酸浓度，18处场所检测了菌落总数，23处场所测量了工频电场强度，4处场所测量了X线辐射剂量，检测结果均合格。噪声测量21处场所，7处超标占33.3%（7/21）；照度测量21处场所，10处不合格占47.6%（10/21）；微波辐射测量10处，3处超标占30%（3/10）；室内新风量、风速测量25处，18处不合格占72%（18/25），其中风速在教学、科研、实验场所差异有统计学意义（ P=0.010）。 结论:高校教学科研场所中存在职业病危害因素应予以关注，建议加强实验过程中的工程防护和个体防护。

目的:研究电磁辐射对大鼠神经系统的影响，为改善甲板作业人员工作环境提供依据。方法:36只成年雄性SD大鼠随机分为6组，每组6只，其中暴露组4组，分别为：60 V/m暴露1 d组和3 d组、120 V/m暴露1 d组和3 d组；对照组2组，分别为对照1 d组和对照3 d组。暴露结束后检测胆碱能神经递质、血脑屏障通透性、Hsp70等指标。结果:海马组织乙酰胆碱（ACh）含量：60 V/m暴露3 d组为（515.52±5.88）pmol/L，低于对照组［（550.94±20.44）pmol/L］，差异有统计学意义（ P<0.05）。大脑皮质ACh含量：60 V/m暴露1 d组为（578.84±25.14）pmol/L，低于对照组［（605.13±17.99）pmol/L］，差异有统计学意义（ P<0.05），120 V/m暴露1 d组为（519.62±13.09）pmol/L，明显低于对照组［（605.13±17.99）pmol/L］，差异有统计学意义（ P<0.01），60 V/m暴露3 d组为（586.20±12.20）pmol/L，明显低于对照组［（623.68±15.07）pmol/L］，差异有统计学意义（ P<0.01），120 V/m暴露3 d组为（591.22±9.78）pmol/L，明显低于对照组的（623.68±15.07）pmol/L，差异有统计学意义（ P<0.01）。暴露组大鼠海马和大脑皮质组织中胆碱酯酶（AChE）含量均明显升高（ P<0.01）；暴露3d后血清S100β浓度明显增加（ P<0.01）；射频暴露后，Hsp70阳性表达迅速增强。 结论:60 V/m和120 V/m 2种电场强度的S波段射频暴露1 d或3 d后，动物脑内胆碱能神经递质发生改变，血脑屏障通透性增加，Hsp70阳性表达增强，推测S波段射频暴露可对SD大鼠神经系统产生影响，提示该波段电磁辐射对舰艇甲板作业人员具有潜在的健康危害，应采取适当防护措施。

目的:设计一种单线型低温等离子消融电极，解决传统电极难以生成均匀、连续和稳定微气泡的问题，提高低温等离子体的消融与切割效果。方法:在SolidWorks 2021三维建模软件中对低温等离子三线型电极与单线型电极结构进行建模，并通过3D打印制作样机。通过COMSOL Multiphysics 6.1软件对2种电极消融过程进行电场和温度场的有限元分析，并通过温度测试实验验证有限元仿真模型的有效性和正确性；通过组织消融实验和低温等离子体激发实验分别比较2种电极的消融效果和等离子体激发过程。结果:有限元分析结果显示三线型与单线型电极的表面最高温度分别为70.2、63.3 ℃，其中单线型电极的表面温度更加理想，2种电极的表面最大电场强度均超过了1.0×10 7 V/m，达到了微气泡被击穿的电场条件。三线型电极工作电极2端的电场强度远高于其余区域，而单线型电极的电场强度则无明显突变与波动。2种电极表面和距离电极表面1 cm处温度的实验值与仿真值基本一致，拟合度良好，相对误差为3.2%。单线型电极作用在猪脂肪上的消融温度最高为46.8 ℃，消融后，形态上无焦化区域，在1 s内可达到0.5 mm的组织切割深度。接入能量平台后，单线型电极工作电极表面会产生微气泡；通电6 ms时，工作电极表面完全被微气泡覆盖；通电9 ms时，低温等离子体被激发，可以看到呈蓝紫色光的等离子体；通电25 ms时，产生的微气泡依然规则、稳定。 结论:设计了一种单线型低温等离子消融电极，可以生成均匀、连续和稳定的微气泡，实现了比传统电极更好的消融与切割效果。

目的:探讨生物强度电场对人表皮细胞株HaCaT方向性迁移及微管乙酰化水平的调节作用，以期为临床创面修复提供分子理论依据。方法:采用实验研究方法。取HaCaT细胞，分为置于电场装置中不通电处理3 h的模拟电场组和用强度200 mV/mm电场处理3 h的电场处理组（处理方法下同，样本数分别为54、52），在活细胞工作站中观察处理3 h内细胞运动的方向并计算细胞运动的位移速度、轨迹速度及运动方向性cosθ。取2批HaCaT细胞，分为模拟电场组和用强度200 mV/mm的电场处理相应时间的电场处理1 h组、电场处理2 h组、电场处理3 h组及模拟电场组和用相应强度的电场处理3 h的100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组，采用蛋白质印迹法检测乙酰化α-微管蛋白的表达（样本数均为3）。取HaCaT细胞，分为模拟电场组和电场处理组，采用免疫荧光法观测乙酰化α-微管蛋白的表达及定位（样本数为3）。对数据行Kruskal-Wallis H检验、Mann-Whitney U检验、Bonferroni校正、单因素方差分析、LSD检验及独立样本 t检验。 结果:处理3 h内，与模拟电场组相比，电场处理组细胞有明显定向迁移的趋势，位移速度、轨迹速度均明显加快（ Z值分别为-8.53、-2.05， P<0.05或 P<0.01），方向性明显增强（ Z=-8.65， P<0.01）。与模拟电场组（0.80±0.14）比较，电场处理1 h组、电场处理2 h组细胞中乙酰化α-微管蛋白表达量（1.50±0.08、1.89±0.06）均无明显变化（ P>0.05），电场处理3 h组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量（3.37±0.36）明显增高（ Z=-3.06， P<0.05）。处理3 h，100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量分别为1.63±0.05、2.24±0.08、2.00±0.13，均较模拟电场组的0.95±0.27明显增高（ P<0.01）；200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量均较100 mV/mm电场组明显增高（ P<0.01）；300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量较200 mV/mm电场组明显降低（ P<0.05）。处理3 h，电场处理组细胞中乙酰化α-微管蛋白的分布较模拟电场组更具有方向性，电场处理组细胞乙酰化α-微管蛋白的表达量较模拟电场组明显增高（ t=5.78， P<0.01）。 结论:生物强度电场可促进HaCaT细胞定向迁移，在200 mV/mm电场强度下处理3 h可明显促进微管乙酰化水平。

目的:探讨生物强度电场对人表皮细胞株HaCaT和小鼠表皮细胞运动性及CD9表达的调节作用。方法:采用实验研究方法。取对数生长期人永生化表皮细胞株HaCaT细胞及分离自16只1～3 d龄雌雄不拘BALB/c小鼠的原代表皮细胞进行实验。将HaCaT细胞分为200 mV/mm电场强度处理3 h的加电组和模拟处理的假电组，在活细胞工作站中观察细胞迁移(运动方向、位移速度、轨迹速度，加电组样本数为46、假电组样本数为34)及排列，免疫荧光法检测CD9蛋白的分布及表达。将HaCaT细胞与小鼠表皮细胞均分为假电组(模拟处理)和进行相应电场强度处理3 h的50 mV/mm组、100 mV/mm组、200 mV/mm组、400 mV/mm组，将HaCaT细胞与小鼠表皮细胞均分为未行处理的空白对照组和用200 mV/mm电场强度分别处理相应时间点的1 h组、3 h组、6 h组，蛋白质印迹法检测CD9的蛋白表达(样本数为3)。对数据行Mann-Whitney U检验、单因素方差分析、独立样本 t检验及LSD检验。 结果:处理3 h内，加电组HaCaT细胞明显趋向负极移动，假电组HaCaT细胞围绕原点随机运动；与假电组比较，加电组HaCaT细胞方向性显著增强，位移速度、轨迹速度显著加快( Z＝-3.975、-6.052、-6.299， P<0.01)。处理3 h后，加电组HaCaT细胞长轴与电场方向垂直，假电组HaCaT细胞呈任意取向排列。处理3 h后，加电组HaCaT细胞CD9蛋白(均位于细胞膜上)相对表达量明显低于假电组( t＝4.527， P<0.01)。处理3 h后，假电组、50 mV/mm组、100 mV/mm组、200 mV/mm组、400 mV/mm组HaCaT细胞、小鼠表皮细胞CD9蛋白表达量分别为0.332±0.021、0.283±0.032、0.254±0.020、0.231±0.041、0.212±0.031与0.565±0.021、0.453±0.022、0.389±0.020、0.338±0.021、0.233±0.011。对于2种细胞而言，与假电组比较，电场处理4组细胞CD9蛋白表达量均明显降低( P<0.01)；与50 mV/mm组比较，另外3个电场强度处理组细胞CD9蛋白表达量均明显降低( P<0.01)；与100 mV/mm组比较，200 mV/mm组、400 mV/mm组细胞CD9蛋白表达量均明显降低( P<0.01)；与200 mV/mm组比较，400 mV/mm组细胞CD9蛋白表达量明显降低( P<0.01)。空白对照组、1 h组、3 h组、6 h组HaCaT细胞、小鼠表皮细胞CD9蛋白表达量分别为0.962±0.031、0.784±0.020、0.531±0.021、0.409±0.011与0.963±0.031、0.872±0.031、0.778±0.040、0.591±0.041。对于2种细胞而言，与空白对照组比较，1 h组、3 h组、6 h组细胞CD9蛋白表达量均明显降低( P<0.01)；与1 h组比较，3 h组、6 h组细胞CD9蛋白表达量均明显降低( P<0.05或 P<0.01)；与3 h组比，6 h组细胞CD9蛋白表达量明显降低( P<0.01)。 结论:生物强度电场可使HaCaT细胞发生定向迁移和排列，可下调HaCaT细胞和小鼠表皮细胞中CD9的表达，且呈电场强度与处理时间依赖性。

为优化电极阵列排布,提高肿瘤治疗电场(tumor treating fields,TTF)强度,以更有效地抑制肿瘤增殖,本研究以群智能算法为基础,提出了电极感知自适应(electrode-perceptive adaptive,EPA)算法,旨在优化位于胸部区域的四组电极阵列的贴放位置,提高治疗时的电场强度.EPA算法通过迭代搜索,动态地调整电极阵列布局,可最大化肿瘤部位的电场强度,从而提升TTF治疗效果.本研究对应用EPA算法得到的电极阵列优化布局与常规布局进行了仿真实验对比.实验结果表明,相较于常规布局,EPA优化布局可显著提高肿瘤部位的平均电场强度.

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)是一种无创、无痛、低成本实现大脑刺激的工具,在治疗许多精神疾病方面有效.H1 型线圈是一种TMS线圈.为实现深部脑组织刺激,基于现有的H1 型线圈,本研究提出一种由四匝线圈组成的一种简化的H形线圈,使用有限元分析计算球形头部模型内电场分布,并利用大脑内深度 20 mm处最大的电场强度Emax(20)与大脑表面最大电场强度Emax(0)的比值P(20)和Emax(0)研究H形线圈结构设计对刺激深度的影响.分析结果表明,H形线圈的刺激效果由线圈中两组线圈的结构、位置共同决定,通过调整线圈结构,最优的 H1 线圈对应的 P(20)和Emax(0)分别为 75.54%和 32.97 V/m.通过合理的结构设计,可实现在大脑表面最大电场强度较小的同时,刺激颅内深部组织.

目的 提高星形孢菌素的产量.方法 本研究以星形孢菌素产生菌(Streptomyces sp.ST-07)为出发菌株,采用电转化方法和应用PCR扩增星形孢菌素生物合成的调控基因staR,成功构建含不同启动子(kasO*p和ermE*p)的加强表达staR基因的重组工程菌,分别命名为ST-D-5和ST-H-23.结果 通过对电转化条件的甘氨酸浓度、电场强度、菌丝体浓度、质粒浓度、孵育时间和孵育温度等关键参数优化,使电转化的效率从4×106提高至9.6×108(CFU/μgDNA);工程菌摇瓶发酵结果表明,与星孢菌素原始菌株ST-07相比,采用kasO*p启动子构建的工程菌ST-D-5星形孢菌素的产量提高了17％,最高单位可达923 mg/L.结论 本文系统摸索了星形孢菌素产生菌的电转化条件,显著提高了电转化效率,不但为该菌株的高产遗传改造奠定了基础,而且对其他放线菌的遗传操作体系建立提供了有益借鉴.