稳恒磁场抑制肿瘤增殖的实验研究与理论探讨

作为模型处理最简单的稳恒磁场,其与肿瘤作用的研究是最具理论和实际意义的。分别介绍了稳恒磁场作用于微循环系统、免疫系统对肿瘤的间接抑制和杀伤作用,磁场影响自由基代谢和细胞膜及细胞内结构对肿瘤的抑制作用;回顾了磁场干扰细胞周期、诱导细胞凋亡对肿瘤的影响,并介绍了稳恒磁场联合抗癌药物在治癌中的应用现状;最后结合实验的进展情况,分析探讨了稳恒磁场抑制肿瘤细胞增殖的物理机理,对肿瘤磁疗的发展前景进行了展望。     

磁生物学效应的研究进展

磁场作用于生物体后产生一系列的生物学效应,这种观点已被多年来的许多实验所证实。早在1896年,磁场对神经系统作用的研究就已被报道。后来,磁场抗炎,促进骨生成,促进血管神经再生等作用相继被发现。近几十年来,关于磁场对生物体的作用,从流行病学调查到实验室研究也都有了一定进展。如今,磁场的生物学效应研究已成为物理医学研究的热点。本文就近年来磁场生物学效应研究的热点与进展作一简要综述。     

磁生物学效应的研究

通过分析,综述了磁场对生物体的核酸、蛋白质、酶以及细胞器等的影响,从而说明了磁生物学效应机理的复杂性。     

外磁场对小麦过氧化物酶酶促反应动力学的影响

采用初速度法研究了外磁场对小麦过氧化物酶(POD)酶促反应动力学的影响。发现外磁场可使POD酶促反应体系时间进程加快,反应速度提高。进一步研究表明,外磁场使反应体系的动力学参数发生了变化。     

梯度磁场对水稻幼苗生长发育影响的研究

本文用梯度磁场处理早稻２号,旱粳子,中百４号和越富四个品种的水稻种子,同时测定了水稻幼苗叶片的叶绿素,脯氨酸,蛋白质含量和膜透性以及ＳＯＤ,ＰＯＤ活性的变化来研究梯度磁场对水稻幼苗的生物学效应,结果结果;处理后,叶绿素,脯氨酸和蛋白质含量增加,ＳＯＤ活性升高,膜透性降低,ＰＯＤ活性下降,蛋白质的电泳图谱表明,磁场处理的四个水稻,其蛋白质带和形状相同,但影响蛋白质的表达。     

磁化溶液对酵母细胞生长代谢的影响

将供酵母生长代谢的溶液在恒磁场中静置处理,实验结果表明,磁化后的溶液使酵母繁殖加快、数量提高,且发酵初期的产酒率有一定增加。实验中采用了酵母固定化技术,保证了实验数据的连续性、可比性和重现性     

磁场对肿瘤细胞的抑制作用

目的 :用磁场进行小鼠荷瘤和人体的离体癌细胞抑制试验。方法 :用装备有NdFeB永磁材料的仪器产生非均匀磁场 (磁通密度为 0 .2 0T ,梯度为 0 .0 7T/cm)对荷瘤小鼠和人体的离体癌细胞每天作用0 .5小时 ,1 2天后解剖检查试验结果。结果 :磁场对荷瘤小鼠的癌细胞抑止率达 61 % (p <0 .0 0 2 ) ,胸腺平均比化疗组重 8mg(p <0 .0 1 ) ,癌组织的纤维包膜是对照组的 2～ 3倍。谷丙转氨酶 (SGPT)低于化疗组的平均值 (p <0 .0 0 1 ) ,肝、心肌细胞无损伤 ;白细胞 (WBC)高于化疗组的平均值 (p <0 .0 2 ) ,免疫功能提高 ;血红蛋白 (Hb)低于化疗组的平均值 (p <0 .0 5 ) ,局部缺氧 ,癌细胞呈片状坏死 ,部分癌组织呈孤岛状。磁疗组无明显毒副作用反应。重复性实验结果相近。小鼠和人体离体癌细胞实验显著性检验无显著性意义。结论 :磁场在一定的梯度范围是可以有效的抑制小鼠肿瘤的生长。     

一定参数的磁场在不同生物层次上抑制恶性肿瘤生长

目的 :在不同生物层次上观测一定参数的磁场抑制恶性肿瘤生长。方法 :用脉冲梯度磁场 (峰值磁场 0 .6- 2 .0T ,磁场梯度 1 0 - 1 0 0T·M - 1 ,脉冲宽度 2 0 - 2 0 0ms,重复频率 0 .1 6- 1 .34Hz)治疗白鼠 ,在不同生物层次上 ,例如生物活体、器官、组织、细胞和大分子 ,能抑制鼠恶性肿瘤生长。结果 :上述磁场诱导癌细胞凋亡和阻塞供应肿瘤的新生血管。磁场对运动离子的洛仑兹力 ,使它们束缚在拉莫尔 (Larmor)半径以内 ,会影响正负带电离子对细胞膜和核膜的渗透能力 ,甚至在细胞膜和核膜上形成空洞。结论 :由于这一磁场抑制癌瘤生长 ,所以它能成为一种治疗癌瘤的新方法。     

应用多晶铁纤维提高肿瘤热疗疗效的基础研究

肿瘤热疗已成为一种重要的治癌手段,但是对于人体深层部位的肿瘤,由于人体内各部脏器组织对电磁波的干扰及人体内各部分物理特性的非均匀性,肿瘤热疗的疗效并不显。本提出一种提高肿瘤热疗疗效的新方法,它能使肿瘤热疗既适用于浅层肿瘤的治疗又适用于深层肿瘤的治疗：通过静脉注射将多晶铁纤维注入血管,利用稳恒梯度磁场诱导多晶铁纤维定位于肿瘤病灶局部,然后在微波照射下,多晶铁纤维将有效地吸收微波能量,并将其转换成热能对肿瘤组织加热,杀灭肿瘤细胞。本对多晶铁纤维提高肿瘤热疗疗效的应用基础进行了研究,并得出重要结论;多晶铁纤维通过很强的畴壁运动损耗和宏观涡流损耗将入射的微波能量转换成热能从而对肿瘤加温;热疗过程中当微波频率为11GHz时多晶铁纤维吸收转换微波能量的效率最高;稳恒梯度磁场可用于诱导多晶铁纤维定位于肿瘤病灶局部等。随着研究的深入,多晶铁纤维将使肿瘤热疗发展成更为重要的肿瘤治疗手段。