随着人类对电脉冲的认识与应用的不断发展,电脉冲对于生命体产生的影响受到越来越广泛的关注。其中,短脉宽电脉冲由于其频率高,强度大等特点,能够有效穿过细胞膜,作用于细胞内部,因此,对于不同参数电脉冲引起的细胞内效应及其应用成为近年来生物电磁领域的研究热点。目前,短脉宽电脉冲已经能够作为一种直接或者间接的治疗手段,对多种疾病,特别是肿瘤进行治疗。然而,目前对于其作用效果的研究依然不寻找更多够深入,并且在肿瘤治疗方面还存在一些缺陷。因此,研究不同参数的短脉宽脉冲作用下细胞的电响应,能够帮助业界更加全面的了解短脉宽电脉冲穿孔。同时,通过引入药物,纳米材料等辅助手段提高纳秒脉冲作用下肿瘤细胞的凋亡效率,也可为肿瘤治疗的进一步发展提供有力的支持。已有的研究表明,纳秒脉冲能够在诱导细胞膜表面产生纳米孔的同时,获得细胞内部的响应。然而,尽管细胞膜表面的孔selleck产品隙尺寸较小,依然会有小分子(或离子)能够通过这些孔隙进入细胞内部,引起一系列生理反应。因此,基于脉宽越短,脉冲对于细胞内部的作用越强,而细胞膜受到的影响越小的理论,在本文的第一部分,我们使用皮秒脉冲作用于含有不同尺寸细胞器的复杂细胞系统,对其导致的电响应进行了研究,比较分析了脉冲强度,细胞器尺寸以及静息电位对其作用效果的影响。结果显示,不同于纳秒脉冲总是导致Selleck细胞膜先于细胞器穿孔的情况,我们通过合理调节脉冲强度,能够有效诱导细胞内部细胞器先发生电穿孔,同时能够保证细胞膜通透性不发生明显增强。另外,与纳秒脉冲相同,在无静息电位时,皮秒脉冲也会优先选择尺寸较大的细胞器进行穿孔。另外,我们还在本部分的研究中,比较了使用静电场模式以及射频模式计算得到的超短脉宽以及超短上升沿脉冲作用下的细胞响应,证实了在静电场模块中建立的短脉宽电穿孔计算模型的可靠性。电化疗是电穿孔应用于肿瘤治疗领域最初始的一种手段。