超声介导微泡对细胞的声致成孔作用中次Bjerknes力的影响

作     者：徐良 林钟石 沈圆圆 余皓 XU Liang;LIN Zhongshi;SHEN Yuanyuan;YU Hao

作者机构：深圳市药品检验研究院广东深圳518056 深圳大学医学部生物医学工程学院广东深圳518060 深圳职业技术学院医疗电子工程专业广东深圳518055 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2018年第35卷第6期

页      面：864-869页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(11404222) 广东省自然科学基金(2015A030313593) 深圳市基础研究计划(JCYJ20160413164156155) 深圳市战略新兴产业发展专项资金基础研究项目(JCYJ20160520175319943) 广东省普通高校特色创新项目(2016KTSCX123) 

主　　题：超声介导微泡 细胞 次Bjerknes力 声致成孔 

摘      要：声致成孔通过超声介导微泡的空化作用使得细胞膜产生暂态孔隙,可以提高药物和基因的过膜转运效率。目前常见声致成孔中单个微泡在超声场中的动力学和单个微泡对细胞作用力学的研究,但是未见存在两个微泡相邻时对细胞产生声孔的可能性的研究分析。本文分析超声场中两个微泡相邻情况下的一种声致成孔的情况,即建立微泡受到邻近另一微泡的次Bjerknes力作用时的动力学模型,及其对细胞的力学作用。本文根据实际可能的参数设置,通过数值模拟研究了:(1)超声和微泡等参数对次Bjerknes力值的影响;(2)在相邻稳态振动微泡给予的次Bjerknes力作用下,微泡对细胞膜的作用力;(3)当微泡给予细胞作用力超过细胞膜耐受剪切力阈值时产生声致成孔的可能性。通过模拟分析,本文给出了两个相邻微泡稳态振动时,可能产生声孔的超声照射和微泡参数,并首次发现相对于超声照射参数来说,微泡参数对次Bjerknes力的影响较大。