冷大气压等离子体射流作用黑色素瘤皮肤组织模型的生物学效应及其机理研究

Cold temperature atmospheric pressure plasma (CAPJ) has been showed to have a strong anti-cancer effect in inducing melanoma cell apoptosis, which has attracted more attention here and abroad. The mechanism of this effect which involves complex physical and chemical interaction process remains to be determined. In addition, the quantification of CAPJ effect to melanoma cells is also need to be evaluated..This project focuses on the efficiency and effectiveness of the active ingredients of CAPJ to Melanoma skin tissue model, as well as the evaluation of specific sensitive components and tolerance dose to Melanoma skin tissue model and the biological safety of CAPJ using adopted plasma diagnosis combined with molecular and biological detection methods. We will establish different cell lines expressing functional P53 gene by virus transfection. We will also determine the mitochondrial membrane potential and the apoptosis key indexes in gene and protein level such as p53,reduced glutathione (GSH), and Caspase to determinethe mechanisms of plasma induced melanoma cell apoptosis. This investigation will ultimately lead to the clinical or therapeutic application of CAPJ to treat melanoma.

大气压冷等离子体诱导黑色素瘤细胞凋亡，具有很强的抑癌效应，受到国内外广泛关注。等离子体影响黑色素瘤的过程涉及多种物理、化学作用的相互协同，其作用过程十分复杂，当前缺乏定量生物效应研究，分子生物学层次的作用机制尚有待探索。.本项目拟采用等离子体活性成分精密诊断与分子生物学机制研究相结合的方法，研究不同状态等离子体射流活性成分注入黑色素瘤皮肤组织模型的效率及其影响因素，黑色素瘤细胞特定的敏感成分和耐受剂量及生物安全性，获得生物效应与射流参数之间的定量关系。通过病毒转染建立不同p53基因表达细胞系，对比验证p53基因的作用；检测线粒体膜电位，从基因和蛋白水平检测细胞内p53、还原型谷胱甘肽（GSH）、Caspase等细胞凋亡关键指标变化以明确等离子体诱导黑色素瘤细胞凋亡的具体机制和通路。本研究将全面而深入阐明等离子体射流对黑色素瘤细胞的作用机制，为等离子体射流的临床应用提供基础。

大气压冷等离子体诱导肿瘤细胞凋亡，具有很强的抑癌效应，受到国内外广泛关注，皮肤是低温等离子体理想的临床应用对象。等离子体影响皮肤肿瘤细胞的过程涉及多种物理、化学作用的相互协同，其作用过程十分复杂，当前缺乏定量生物效应研究，分子生物学层次的作用机制尚有待探索。.课题研究目标是在验证肿瘤细胞生物效应的基础上，通过定量比较和机制研究，明确低温等离子体在临床应用上的有效性、生物安全性等。在效应研究基础上，进一步开展肿瘤细胞凋亡机制研究，明确低温等离子体诱导黑色素瘤凋亡的敏感因素，为低温等离子体临床应用提供实验依据。.课题研究过程中，结合等离子体源特性分析、等离子体参数诊断、定量效应研究、分子生物学水平的机制研究等，全面系统地评估了低温等离子体效应，回答了低温等离子体用于临床应用中的一些列关键问题，实现了课题研究目标，具体包括五个方面：.建立了稳定高效的平板型DBD放电低温等离子体源，并对其等离子体参数进行了完备诊断；.首次系统定量分析研究了黑色素瘤、正常皮肤组织纤维细胞Hacat的生物效应差异，回答了低温等离子体临床应用的生物安全性问题；.定量分析研究了ROS、RNS活性成分在黑色素瘤、正常皮肤组织纤维细胞Hacat的注入效率差异，明确了生物效应差异的具体机制；.采用基因测序方法，定量明确了低温等离子体诱导黑色素瘤、鳞癌细胞的分子生物学机制，有别于早期单一通路研究，更全面系统地阐明了低温等离子体在诱导肿瘤细胞凋亡方面的分子生物学机制；.基于现有平台，初步探索了低温等离子体对皮肤病典型致病真菌的灭杀效果，获得了初步效应规律，验证了其有效性。.项目上述研究工作针对临床急需、深入机制研究，为等离子体射流的临床应用奠定了坚实的基础。