تغییرات رسانایی بافت کبد در طول الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر و محاسبه توزیع میدان الکتریکی

اهداف: در فرآیند الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر، غشای سلول های سرطانی به وسیله پالس های الکتریکی با شدت میدان بالا، به صورت بازگشت ناپذیر آسیب می بیند و سلول ها می میرند. عوامل اثرگذار بر توزیع میدان شامل ولتاژ، پهنای پالس و رسانایی الکتریکی بافت است. هدف مطالعه حاضر بررسی تغییرات رسانایی بافت کبد در طول الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر و محاسبه توزیع میدان الکتریکی بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربی حاضر با استفاده از شبیه سازی، ارتباط بین پهنای پالس و شدت ولتاژ هر پالس در تغییرات رسانایی در طول الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر بررسی شد و توزیع میدان الکتریکی مورد محاسبه قرار گرفت. در این شبیه سازی به منظور حل معادلات، نرم افزار COMSOL ۵ به کار رفت. الکترودهای مورد استفاده، سوزنی بودند و بافت کبد نیز به عنوان بافت هدف استفاده شد. هشت پالس با فرکانس تحریکی یک هرتز و پهنای پالس ۱۰۰میکروثانیه و ۲میلی ثانیه، با شدت میدان های الکتریکی ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ولت بر سانتی متر به عنوان پالس های الکتریکی تحریکی به کار رفتند. یافته ها: رسانایی بافت در طول زمان اعمال پالس افزایش یافت. تغییرات رسانایی در ناحیه نوک الکترودها به مراتب بیشتر از ناحیه بین دو ردیف الکترودها بود. با افزایش شدت میدان الکتریکی پالس، رسانایی بافت نیز افزایش یافت. زمانی که رسانایی بافت ثابت و متغیر بود، بیشینه شدت میدان الکتریکی به ترتیب ۳۸۷۹ و ۳۴۴۸ولت بر سانتی متر به دست آمد. نتیجه گیری: در زمان ارسال پالس های الکتریکی، رسانایی بافت افزایش می یابد. توزیع میدان الکتریکی به رسانایی در نقطه مورد نظر وابسته است و با تغییر این رسانایی به علت انجام الکتروپوریشن، توزیع میدان الکتریکی نیز تغییر می یابد و بیشینه شدت میدان الکتریکی کاهش پیدا می کند.

Keywords:

Electroporation , Conductivity , Finite Element Analysis , الکتروپوریشن بازگشت ناپذیر , رسانایی , میدان الکتریکی