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电磁场暴露海马神经元自由基和胞内Ca^(2+)的变化

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生物化学与生物物理进展 2010年第3期37卷 313-318页

作者：苏海峰包家立李鹏浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室杭州310058

电磁场对健康影响的研究包括流行病调查、人体与动物、细胞、生化与分子生物、生物物理等5个层次,电磁生物效应最初是通过物理作用产生化学反应,继而产生后续生物反应.自由基、电磁能量和生物钙是分属于化学、物理学和生物学的3个概念,... 详细信息

电磁场对健康影响的研究包括流行病调查、人体与动物、细胞、生化与分子生物、生物物理等5个层次,电磁生物效应最初是通过物理作用产生化学反应,继而产生后续生物反应.自由基、电磁能量和生物钙是分属于化学、物理学和生物学的3个概念,研究它们之间的关系对于认识电磁生物效应的原初作用具有意义.选择海马神经元,观察在0.1mT、0.5mT和1.0mT电磁场暴露48h,海马神经元ROS水平和胞内Ca2+浓度的变化.实验结果表明:暴露于0.1mT,0.5mT和1.0mT电磁场海马神经元的ROS水平和Ca2+浓度都比对照组有显著性提高(P电磁场的ROS水平和暴露于0.1mT电磁场的Ca2+浓度与自由基清除剂+电磁场(Trolox+EMF)组比较没有差异(P>0.05),暴露于1.0mT电磁场的ROS水平和暴露于0.5mT和1.0mT电磁场的Ca2+浓度比Trolox+EMF组有显著性提高(P电磁场可以促进细胞自由基的产生,并且ROS水平与胞内Ca2+浓度有正相关性.

关键词：电磁场自由基 Ca^2+ ROS 神经元

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经皮给药电穿孔仪的性能分析

仪器仪表学报 2008年第1期29卷 16-20页

作者：应磊包家立浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室杭州310058

本文分析了一种经皮给药电穿孔仪的性能。在该仪器中,电压发生器将12 V的直流电源电压提升到400 V,并对4个蓄能电容2.2μF、22μF、47μF和100μF充电。在脉冲控制器的控制下,蓄能电容通过Ag-AgC l电极向皮肤放电产生指数衰减脉冲电压... 详细信息

本文分析了一种经皮给药电穿孔仪的性能。在该仪器中,电压发生器将12 V的直流电源电压提升到400 V,并对4个蓄能电容2.2μF、22μF、47μF和100μF充电。在脉冲控制器的控制下,蓄能电容通过Ag-AgC l电极向皮肤放电产生指数衰减脉冲电压。记录了4种电容器放电的脉冲电压,结果表明:当截断系数ε≤1/5,可以获得完整的指数衰减脉冲,并且皮肤电阻为3.57±0.66 kΩ。ε受经皮能量ES和脉冲选择的制约,通过设计并行电阻RI和蓄能电容C,可以使蓄能电容释放的能量效率η最高,ε最小。

关键词：经皮给药电穿孔截断系数经皮能量脉冲选择

NADPH氧化酶在电磁辐射生物效应中的作用

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生物化学与生物物理进展 2014年第12期41卷 1222-1227页

作者：戴阿惠孙文均浙江大学医学院生物电磁学重点实验室杭州310058

电磁辐射是一种复合电磁波,而人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波敏感,因此,电磁辐射可对人体造成危害.关于电磁辐射诱导的生物效应研究虽多,然而其具体机制尚不清楚.近年来,发现烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧... 详细信息

电磁辐射是一种复合电磁波,而人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波敏感,因此,电磁辐射可对人体造成危害.关于电磁辐射诱导的生物效应研究虽多,然而其具体机制尚不清楚.近年来,发现烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NADPH氧化酶),又称呼吸爆发氧化酶(respiratory burst oxidase homologue,Rboh)在电磁辐射产生的生物学效应中扮演重要角色,电磁辐射可直接或间接活化NADPH氧化酶复合体,然后NADPH氧化酶可以将细胞内NADPH的电子转移而形成活性氧,或者通过一系列炎症因子和相关基质金属蛋白酶等参与炎症、防御以及组织修复等生命过程.本文对NADPH氧化酶在电磁生物学效应中的作用进行了综述.

关键词： NADPH氧化酶活性氧电磁辐射生物效应

甲基纤维素/聚乙烯醇负载纳米银(AgNPs@PVA/MC)复合膜的制备及其对瓯柑贮藏品质的影响

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食品工业科技 2025年第1期46卷 349-358页

作者：代帅帅吴伟杰房祥军陈杭君黄俊刘瑞玲陈慧芝牛犇郜海燕浙江科技大学生物与化学工程学院浙江杭州310023 浙江省农业科学院食品科学研究所农业农村部果品采后处理重点实验室农业农村部蔬菜采后保鲜与加工重点实验室(部省共建)全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室浙江杭州310021 省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室浙江杭州310021

以甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVA)为复合膜基材,纳米银(AgNPs)为抑菌剂,甘油为增塑剂,制备具有抑菌作用的AgNPs@PVA/MC复合膜。通过考察不同质量分数(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)AgNPs对复合膜的性能影响并对其外观、机械性能、微观... 详细信息

以甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVA)为复合膜基材,纳米银(AgNPs)为抑菌剂,甘油为增塑剂,制备具有抑菌作用的AgNPs@PVA/MC复合膜。通过考察不同质量分数(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)AgNPs对复合膜的性能影响并对其外观、机械性能、微观结构及抑菌性等性能进行表征,为开发瓯柑贮藏保鲜材料提供理论支撑。结果表明,随着AgNPs含量增加,复合膜对桔青霉生长的抑制作用越显著(P<0.05)。其中,0.1%AgNPs含量的复合膜综合性能最为优异,其抗拉强度达到12.45 MPa、断裂伸长率为6.47%、水蒸气透过率为21.03×10^(-6)g·mm/(m^(2)·s·Pa)、氧气透过率为2.31×10^(-6)cm^(3)/(cm^(2)·s·Pa),扫描电子显微镜显示其横截面具有规则、紧密及分布均匀的AgNPs颗粒,红外光谱及热重分析表明其具有良好的结合性和热稳定性。0.1%AgNPs@PVA/MC复合膜可有效减小瓯柑贮藏期间失重率,降低可溶性固形物、可滴定酸及VC的消耗速率,延缓瓯柑的成熟并显著抑制致腐菌桔青霉的生长,能较好地保持瓯柑贮藏期品质,为瓯柑产业的可持续发展提供支撑。

关键词：瓯柑复合膜纳米银甲基纤维素聚乙烯醇贮藏品质

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一种血压反馈控制系统的状态分析方法

中国生物医学工程学报 2010年第2期29卷 259-264,269页

作者：毛连根朱朝阳包家立汪蔷浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室杭州310058

通常在判断血压状态时,先划一个界限,然后将实际血压与这个界限作比较,以此来判断血压状态。这样的判断强调了血压的现值,而没有将血压变化率的信息展现出来。提出血压状态分析法,包括血压状态图和血压稳定性。以家兔为对象、去甲肾上... 详细信息

通常在判断血压状态时,先划一个界限,然后将实际血压与这个界限作比较,以此来判断血压状态。这样的判断强调了血压的现值,而没有将血压变化率的信息展现出来。提出血压状态分析法,包括血压状态图和血压稳定性。以家兔为对象、去甲肾上腺素为扰动剂,采集动物在给药前血压平稳期、药物起效期、快速上升期、剧烈振荡期、血压恢复期和给药后血压平稳期的血压数据,建立血压反馈控制系统数学模型结构和血压状态图。根据采集的血压数据,分析血压状态图中血压的稳定态和稳定域、血压变化率的稳定域。通过动物实验,对这种血压状态分析法进行检验,为进一步研究血压控制技术提供新理论和新方法。

关键词：血压反馈控制系统状态图稳定性

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极低频电磁场的健康效应

高电压技术 2015年第8期41卷 2550-2561页

作者：包家立浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室生物物理与医学工程研究组杭州310058

来自于输电线路、变压器、家用电器的极低频电磁场已经在现代生活中无所不在，但它们对人体健康的潜在危险还不清楚。为了综合评述近几年的研究成果以指引未来极低频电磁场健康效应的研究方向，在介绍极低频电磁场物理特性的基础上，着... 详细信息

来自于输电线路、变压器、家用电器的极低频电磁场已经在现代生活中无所不在，但它们对人体健康的潜在危险还不清楚。为了综合评述近几年的研究成果以指引未来极低频电磁场健康效应的研究方向，在介绍极低频电磁场物理特性的基础上，着重介绍了近年来极低频电磁场在流行病学调查、人体志愿者、动物实验、细胞和分子、生物物理学等领域的研究进展。大多数流行病学调查表明极低频电磁场的健康风险比值比在1～2之间。人体志愿者实验研究主要包括心肺生理、脑电与神经、血常规、褪黑素等方面。动物实验研究主要包括认知、血管渗透性、褪黑激素、免疫系统、转基因白血病动物模型、协同致癌作用等方面。细胞和分子研究主要包括细胞周期、细胞凋亡、细胞分裂、DNA复制转录和翻译等方面。生物物理学研究主要包括ROS机制、胞内Ca^2＋、离子通道、鲁棒行为、信噪比、体内磁性颗粒等方面。极低频电磁场限值方面的国际标准主要包括ICNIRP指南和IEEE标准，国内标准主要包括职业卫生标准和环境控制标准。未来的研究方向应包括极低频电磁场的生物系统特性如鲁棒性和涌现性等、电磁场作用下的生物实时响应和电磁能量的生物效应。

关键词：输电线路极低频电磁场 ELF-EMFs 生物效应健康效应流行病学人体动物细胞生物物理

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射频电磁场的健康效应

高电压技术 2016年第8期42卷 2465-2478页

作者：包家立胡亚楠浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室生物物理与医学工程研究组杭州310058

由通信基站、移动电话、无绳电话、无线路由器等产生射频电磁场(RF-EMFs)已经成为现代生活不可缺少的一部分,为了阐述射频电磁场对人类健康可能存在的风险,评述了近几年射频电磁场健康效应的研究成果。在介绍射频电磁场物理特性的基础上... 详细信息

由通信基站、移动电话、无绳电话、无线路由器等产生射频电磁场(RF-EMFs)已经成为现代生活不可缺少的一部分,为了阐述射频电磁场对人类健康可能存在的风险,评述了近几年射频电磁场健康效应的研究成果。在介绍射频电磁场物理特性的基础上,着重综述了近年来射频电磁场在流行病学调查、人体志愿者、动物实验、细胞和分子、生物物理学等领域的研究进展。大多数流行病学调查表明使用手机与脑瘤呈阴性结果,但也有阳性报道。人体志愿者实验研究主要包括认知、感觉放大、听力和脑电图等方面,以阴性结果为多。动物实验研究主要包括认知、记忆、生殖、血脑屏障、感觉、免疫等方面。细胞和分子研究主要包括脱氧核糖核酸(DNA)损伤与修复、干细胞增值和分化、生殖和发育、细胞凋亡、氧化应激、组织结构、昼夜节律等方面。生物物理学研究主要包括非热效应理论、窗效应、活性氧自由基(ROS)机理、钙离子(Ca2+)等方面。射频电磁场的国际标准有国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)指南和电气与电子工程师协会(IEEE)标准,国内标准有电磁环境控制限值标准。结论是为人类健康应该管理好电磁场;加强电磁生物效应整体论研究;开发实时研究的相关技术;关注生物效应原初作用的电磁能量。

关键词：通讯基站射频电磁场 RF-EMFs 生物效应健康效应流行病学人体动物细胞生物物理

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细胞-场效应管传感器及其应用

生物化学与生物物理进展 2018年第5期45卷 529-535页

作者：包家立傅齐锋浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室生物物理与医学工程研究组杭州310058

细胞膜电位是由细胞膜内外两侧离子浓度差所产生的电位差,包含静息电位和动作电位.电压钳和膜片钳是细胞膜电位检测和记录的主要技术,电压钳的电极和膜片钳的玻璃管对细胞膜有刺激,并且不能对细胞进行在线监测和记录.细胞-场效应管传感... 详细信息

细胞膜电位是由细胞膜内外两侧离子浓度差所产生的电位差,包含静息电位和动作电位.电压钳和膜片钳是细胞膜电位检测和记录的主要技术,电压钳的电极和膜片钳的玻璃管对细胞膜有刺激,并且不能对细胞进行在线监测和记录.细胞-场效应管传感器是一种用细胞膜电位通过场效应管栅极控制漏源电流,从而感受细胞膜电位的新型器件,具有对细胞膜无刺激、在线、长时程、实时等特点,是细胞膜电位检测和记录的新技术,可广泛应用于科学研究、药物开发、医疗器械、检验检疫、环境保护、公共安全等领域.本文主要介绍这种传感器的结构、转移特性、等效电路、制备工艺以及动作电位记录、细胞生长实时监测、细胞外分泌监测、肿瘤标志物检测等方面的应用.

关键词：细胞-场效应管神经元-场效应管细胞膜电位

纳秒电脉冲对肝脏组织不可逆电穿孔消融区分布的时域有限差分法仿真

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电工技术学报 2021年第18期36卷 3841-3850页

作者：胡亚楠包家立朱金俊朱朝阳岑泽南浙江大学医学院浙江省生物电磁学重点实验室生物物理与医学工程研究组杭州310058

纳秒电脉冲消融是一种新型的电外科手术技术,在肿瘤切除中可以无创或少创器官旁组织,尤其是血管,达到既切除肿瘤,又不伤及周边组织的目的。纳秒电脉冲参数,如脉冲电压、脉冲持续时间、脉冲数、脉冲率等的选择是术前治疗计划设计的关键,... 详细信息

纳秒电脉冲消融是一种新型的电外科手术技术,在肿瘤切除中可以无创或少创器官旁组织,尤其是血管,达到既切除肿瘤,又不伤及周边组织的目的。纳秒电脉冲参数,如脉冲电压、脉冲持续时间、脉冲数、脉冲率等的选择是术前治疗计划设计的关键,术前进行仿真研究对手术设计至关重要。以人体模型Duke为对象,采用人体生物电磁仿真软件平台Sim4Life中的时域有限差分法(FDTD),对电脉冲波形、脉冲电压和电极间距在肝组织中的电场、能量密度、消融区域进行仿真。结果显示,在肝组织及旁组织中,电极中心电场强度较高,周边较低;脉冲波型对肝组织中电场和能量密度分布没有显著改变;消融区域包裹着电极;脉冲波型对消融区域没有变化,但脉冲电压和电极间距对消融区域有很大影响。因此,FDTD可以术前对电脉冲治疗计划设计,脉冲电压和电极间距两个参数是主要设计参数,Sim4Life是治疗计划设计的良好平台。

关键词：电穿孔不可逆电穿孔纳秒刀仿真时域有限差分法