Apoptosis of cancer cells induced by plasma has become a hot research spot in biomedical applications. A main challenge is to uncover the key reactive species and anticancer effects in vivo. Therefore, clinically very important to illuminate the underlying cause of plasma treated 3D tumor tissues. This project aims to study the anticancer effects and mechanisms induced by plasma on 3D tumor tissue model in vitro. Obtain the change rule of the generation of reactive species changing with the discharge parameter of plasma. Ascertain the key reactive species and its penetration depth in 3D tumor tissue model. Illustrate the anticancer effects and underlying molecular mechanisms induced by plasma on 3D cancer cells, and put forward a set of optimization control scheme which can deepen the anticancer depth of plasma up to 1 mm. This project has the characteristics of originality and interdisciplinary, and the aim is to solve the bottleneck problem in the field of plasma anticancer, which would promote the development of related applications.
等离子体抗癌已成为等离子体生物医学应用中的研究热点。当前的科学挑战是明确等离子体抗癌效应中的关键活性粒子及其对活体内三维(3D)肿瘤的抗癌效应,阐明等离子体对3D肿瘤组织的抗癌机制对推动其临床应用具有重要意义。本项目拟通过等离子体处理体外构建的3D肿瘤组织模型,开展等离子体对3D肿瘤组织的抗癌效应及其机制研究。获取等离子体活性粒子生成随放电参数的变化规律;明确等离子体抗癌效应中关键活性粒子及其渗透深度;阐明等离子体对3D癌细胞的抗癌效应及分子机制;提出一套可有效灭活1毫米以上厚度肿瘤组织的等离子体调控方案。本项目具有原创性和多学科交叉性,目标是解决等离子体抗癌研究中的瓶颈问题,以促进应用的发展。
等离子体癌症治疗是电气工程与生物医学交叉的前沿研究领域,其中关键活性粒子及其3D抗癌机制不明确是阻碍应用发展的瓶颈问题。本项目基于前期研究基础,采用多细胞培养技术体外构建3D肿瘤组织模型,开展了等离子体对3D肿瘤组织的抗癌效应及优化调控研究,明确了等离子体活性粒子生成、癌细胞生理特性随放电参数的变化规律;采用仿真与实验相结合的方法,阐明了等离子体抗癌效应中的关键活性粒子及其渗透深度,揭示了等离子体通过调控胞内氧化压力诱导3D癌细胞程序性死亡的分子机制,并提出了一套可有效灭活不同直径肿瘤组织的等离子体调控方案。发表SCI论文8篇,其中IF>15论文1篇;担任国际学术会议分会场主席1次,作国内学术会议报告2次;已授权中国发明专利1项。本项目有助于突破等离子体抗癌研究中的瓶颈问题以促进应用发展。
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数据更新时间:2023-05-31
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