等离子体对hepg2细胞凋亡的诱导及对神经干细胞分化影响的研究

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1、分类号学号M201271559学校代码10487密级硕士学位论文等离子体对HepG2细胞凋亡的诱导及对神经干细胞分化影响的研究学位申请人：孟丹丹学科专业：生物化学与分子生物学指导教师：何光源教授常俊丽讲师答辩日期：2015年5月17日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinBiochemistryandMolecularBiologyEffectsofPlasmaontheApoptosisofHepG2CellsandtheDiffer

2、entiationofNeuralStemCellsCandidate：DandanMengMajor：BiochemistryandMolecularBiologySupervisors：Prof.GuangyuanHeLecturerJunliChangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他

3、个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上方框内打“√”）学位论文

4、作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要大气压常温等离子体（AtmosphericPressureRoomTemperaturePlasmaJets,APRTP-Js），不仅具有成本低、操作灵活和含有丰富的化学活性粒子等诸多的优点，而且等离子体温度约300K，接近室温，使其适合应用于热敏感仪器或生物材料如内窥镜，细胞和活组织。除此之外，由于等离子体可以在开放的空间中产生，从而打破了被处理的物体受空间大小的限制，因此，大气压常温等离子体射流在生物医学中有着十分广泛的应用前景。微等离子体虽然被限制在一个尺度为毫米量

5、级的有限空间范围内，但是它仍然具有一些常规等离子体的特性，如可以释放许多不同的化学活性粒子，主要是活性氧（ROS）和活性氮（RNS）。由于微等离子体能够在大气压下工作，其温度接近室温，使被处理的生物材料避免了热和电场造成的损伤。此外，微等离子体定位精度高，可以精准的对单个细胞进行操作。癌症和神经系统疾病的治疗已成为目前医学研究的重点。癌症的病死率仅次于心血管疾病，是造成人类死亡的第二大疾病。目前治疗癌症常规的方法有放疗、化疗和手术疗法，这些方法都有明显的副作用。而神经系统疾病也已经对人们的生活质量造成了很大的威胁。目前为止，虽然可以通过移植治疗、

6、基因治疗和药物治疗等方法在一定程度上治疗神经系统疾病，但这些方法都存在一些不足。因此，探究治疗癌症和神经系统疾病的新方法已经成为研究的热点。本研究针对癌症治疗和神经系统疾病治疗，探讨微等离子体对单个癌细胞凋亡的有效诱导和对神经干细胞分化调控。同时，本研究在等离子体与神经干细胞之间的作用机理方面也进行了一定的研究。主要研究内容和主要结果如下：（1）研究了单细胞水平的微等离子体处理与HepG2细胞凋亡的关系：通过减小微电极尖端直径至1-2μm，以实现在单细胞水平精准地处理细胞。研究结果表明，单细胞水平的微等离子体可以诱导HepG2细胞凋亡，但对正常的

7、肝细胞L-02的损伤较小，这一结果对微等离子体的临床应用提供了依据。I华中科技大学硕士学位论文（2）研究了ROS和RNS与微等离子体诱导HepG2细胞凋亡的关系：用光谱仪分析微等离子体中的化学活性粒子发现，微等离子体中的化学活性粒子主要是活性氧和活性氮；分别用没有被石蜡包被的微电极（产生微等离子体，有活性氧和活性氮的产生）和被石蜡包被的微电极（不产生微等离子体，无活性氧和活性氮的产生）随机处理4个HepG2细胞，发现没有被石蜡包被的微电极处理的HepG2细胞发生了凋亡，这一结果说明微等离子体诱导单细胞水平的HepG2细胞凋亡与其产生的化学活性粒子

8、有关。（3）实现了等离子体对小鼠C17.2-NSCs神经干细胞分化的有效调控：优化了大气压常温等离子体的放电参数，并用MTT法确定了等离