直流电刺激的细胞生长培养系统数据分析
2011刘盼、刘世文(综述)-经颅直流电刺激的研究及应用
中国组织工程研究与临床康复第15卷第39期 2011–09–24出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research September 24, 2011 Vol.15, No.39 ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH7379经颅直流电刺激的研究及应用★刘 盼，刘世文 Research and application of transcranial direct current stimulation Liu Pan, Liu Shi-wenAbstractBACKGROUND: Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation method, which is capable ofmodulating the excitability of targeted brain regions by passing a weak electric current through the cortex via two stimulatingelectrodes placed on the scalp.OBJECTIVE: We reviewed the basic principle, stimulus program, advantages and adverse effects and especially the application instroke and spinal cord diseases.METHODS: The first author retrieved 1995/2011 PubMed database and Foreign Medical Journal Service. Key words were “tDCS,transcranial direct current stimulation, noninvasive brain stimulation, stroke” in English and; “transcranial direct current stimulation,noninvasive brain stimulation” in Chinese.RESULTS AND CONCLUSION: Anodal stimulation increases cortical excitability in the stimulated brain tissue while cathodalstimulation decreases it. It is a kind of old research methods, although the research is intermittent. But in recent years it hasbecome a hotspot and has been made a lot of achievements. tDCS, a portable, safe, non-invasive, brain stimulation technique,which is capable of modulating the excitability of targeted brain regions, and especially a sham mode allowing controlledexperiments and randomized controlled clinical trials is bring new hope for patients of central nervous system diseases. At present,it has illuminated the basic principle, and enters clinical second test stage.Liu P, Liu SW.Research and application of transcranial direct current stimulation.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yuLinchuang Kangfu. 2011;15(39):7379-7383. [ ]摘要 背景：经颅直流电刺激是一种非侵袭性的刺激脑方法，利用弱的电流经颅刺激目标区域引起脑兴奋性的改变。
微直流电对成骨细胞生物学性能影响的体外实验研究
６４ ７
２ １ 年 ０１
第３ ４卷
第 ６期
Ｊ ｕ ａ ｆＬ ｚ ｏ ｄｃ ｌＣ ｌ ｇ Ｖ １ ４ ｏ ｒ ｌ０ ｕ ｈ ｕ Ｍｅ ｉａ ｏｌ ｅ ｏ． Ｎｏ６ ２ ｎ ｅ ３ ： ０１ １
微直流 电对成 骨细胞 生物学性 能影 响的体外 实验研 究
余 科， 刘 敏， 董 伟
强度 为 ２ １ ０Ｌ ． Ａ的成 骨细 胞
活性增加最明显。 结论 ： ’ 直流 电强度为 ２ ０Ｉ Ａ和 １０ 时对细胞 的增殖无促进作用 ， ０１ ￣ 但可 以增加
成骨细胞的 札 ｐ活性 。 别是直流电强度为 ２ ｐ ０， Ａ时对成骨细胞活性的促进 作用更为显著 。
关 键 词 成骨 细 胞 ： 流 电 ； 胞 加 电 直 细 中 豳分 类 号 Ｒ ５ ． ４ ４１ 文献标识码 Ａ 文 章 编 号 １０ — ６ ９ ２ １ ）－ ６ ４ ０ ０ ０ ２ ６ （０ １６ ０ ７ － ３
ＤＣ Ｏｓｅ ｂ ａ ｔ ｒ ｔ ｌｔ ｄ ｉ ：０ ８３ ｌ ： １ ：０。 ７３ －１ ：０ ｅ ｅ ｙ ａ ． ｈ ｔｏ ｌ ｓｓｗ ｒ ｏ ｌｃ ｅ ｅ － 。 ｔ ｏ ｌｓｓｗｅ ｅｓｉ ａｅ ７３ ￣ ：０， ｌ ｍｕ ｎ ３ ２３ １ ：０ ８３ ｖ ｒ ｄ ｙ ｅ ｏ ｅ ｂ ａ ｔ ｅ ｅ ｃ ｌ ｔ ｄ ｓ ｐ Ｔ ｓ ｅ
：
Ｅ Ｅ Ｉ ＮＴ ＸＰ ＲＩ Ｅ ＡＬ ＴＵ Ｉ Ｓ ＤＹ ｏＮ Ｆ ＥＦ ＥＣＴ ＯＦ Ｓ Ｉ 卧 Ｔ Ｍ
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ＭＩ ＣＲｏ ＲＥＣＴ ＣＵＲＲＥ ＤＩ ＮＴ ｏＮ 】 ｏＬｏＧＩ ８ ｌ Ｉ ＣＡＬ Ｐ ＲＯｐ ＲＴ Ｅ Ｙ
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2023届东北三省三校(黑龙江哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验中学高三下学期第一次模拟理综生物试题
(3)气候变暖后，两种植物中____________更有可能占据竞争优势，原因是___________。 8．遗传性先天性耳聋既有常染色体遗传，又有伴 X 染色体遗传。目前发现的致病基因 已有 100 多种，其中任何一对隐性致病基因纯合，均可导致该病发生；具有任何一个显 性致病基因，也会导致该病发生。下图所示的家庭甲、乙都有遗传性先天性耳聋病史， 两家庭先天性耳聋都只涉及一对等位基因，且不含其他致病基因。家庭甲Ⅱ4 和家庭乙 Ⅱ1 婚后生有一表型正常男孩（Ⅲ3）。请回答下列问题：
神经类型 效应器及递质受体 效应器反应
交感神经 心脏起搏细胞，β1 心搏过速
副交感神经 心脏起搏细胞，M2
①
②
心肌细胞，β1 心肌收缩增强
试卷第 3页，_______。 (3)血压调节的减压反射是指在动脉血压突然升高时，机体通过神经调节最终使动脉血压 降低的过程，其神经元连接方式如下图所示，C 神经元释放的递质可使 B 神经元 ___________，该调节机制为___________。某药品是一种特异性β1 受体阻滞剂，可抑制 交感神经释放递质，所以临床上常用于治疗___________（“高血压”或“低血压”）。
答案第 1页，共 7页
然误差，B 正确； C、孟德尔分离定律的实验研究的性状是由核基因控制的，若用于观察的性状由细胞质基因 决定，则其实验现象不符合孟德尔实验的分离比，C 正确； D、孟德尔实验分离比的得出前条件之一是：配子结合成合子时，各类配子的结合机会相等； 各种合子及由合子发育形成的个体具有同等生活力，若不同配子或后代的存活率存在差异， 也可能实验现象不符合孟德尔实验的分离比，D 正确。 故选 A。 3．C 【分析】协同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互作用中不断进化和发展。 种间竞争是指不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或者间接抑制 对方的现象。 【详解】A、协同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互作用中不断进化和发 展，而雌雄个体因聚群行为而相互影响是发生在同一种群内部的，不属于协同进化，A 错误； B、种间竞争是指不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或者间接 抑制对方的现象，而雄性个体可通过角斗是发生在种群内部的斗争行为，而非种间竞争，B 错误； C、种群是物种基因库保持和延续的基本单位，再根据题干“马鹿成体常常出现同性个体形 成群体，在一起觅食、休息、运动和防御”，有利于种群进行正常的生命活动和抵御天敌， 从而保存种群数量，因此，雌雄个体聚群生活的行为有利于种群基因库的延续，C 正确； D、对于题干中提及的物种来说，雌雄个体聚群规模大小与被天敌捕食的几率呈负相关，比 如它们首先可以通过大多数个体的观察力来观察捕食所处环境是否安全，其次可以能聚力量 来对抗天地等，D 错误。 故选 C。 4．C 【分析】初生演替：是指在一个从来没有被植物覆盖的地面 或者原来存在过植被但被彻底 消灭了的地方发生的演替。 次生演替：是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子 或其他繁殖体的地方发生的演替。 人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。 利用样方法进行种群密度的调查时关键要做到随机取样。
经颅直流电刺激电极面积对球头模型中空间电场分布的影响
经颅直流电刺激电极面积对球头模型中空间电场分布的影响翟伟兵;逯迈;张元;胡延文【摘要】采用广泛使用的三层球头模型,分别固定阴极和阳极矩形电极的面积为25 cm2,再分别从1 cm2到45 cm2增大阳极和阴极的电极的面积,得到阳极和阴极电极面积与靶点位置处电场分布的关系.最终得到特定靶点处的电场分布与阳极和阴极电极面积关系的曲线.结果表明,不同的阴阳极电极面积对特定靶点位置的电场分布有明显的影响.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)021【总页数】6页(P95-100)【关键词】经颅直流电刺激(tDCS);球头模型;ANSYS;电极面积;电场分布【作者】翟伟兵;逯迈;张元;胡延文【作者单位】兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州730070;兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州730070;兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室,兰州730070;兰州交通大学自动化与电气工程学院,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】R741.05经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)是一种非介入，无痛的技术，通过对放置在头皮特定位置上的电极施加弱直流电流(电流范围通常在0.26～2 mA)，刺激大脑皮层，从而改变大脑皮层神经元的兴奋性［1，2］。
1968年，美国研究人员Rush和Driscoll建立了人体头部三层同心球模型，并且在模型上放置电极，通过分析计算，推导出了模型内部电场分布的解析解［3］。
1997年，Johnson提出了标准的生物电场中的有限元数值计算方法［4］，促进了 tDCS技术的发展。
2009年，Miranda等通过建立四层球头模型，分析注入电流和靶点位置电流密度之间的关系［5］。
2011年Parazzini等建立了真实的人体头模型，并且分别计算了在不同的电极面积下，大脑中各组织的电流密度和电场强度，如大脑皮层，白质，脑干等［6］。
细胞生长因子实验报告
细胞生长因子实验报告摘要：本实验旨在研究细胞生长因子对细胞生长和增殖的影响。
我们选择了人类肺癌细胞株A549进行实验，通过加入不同浓度的细胞生长因子，观察细胞的形态变化、增殖情况以及细胞活性的变化。
实验结果表明细胞生长因子能够促进细胞的生长和增殖，并且呈剂量依赖性。
这些发现对于深入理解细胞生长和肿瘤发生机制具有重要意义。
引言：细胞生长因子是一类在细胞增殖、分化和生理功能调节中起关键作用的蛋白质。
通过与细胞表面受体结合，细胞生长因子能够通过激活下游信号通路，促进细胞的增殖和生长。
在肿瘤发生和发展过程中，细胞生长因子起到了重要作用。
因此，研究细胞生长因子对细胞生长和增殖的影响，对于深入了解肿瘤细胞生物学具有重要意义。
材料与方法：1. 细胞培养使用人类肺癌细胞株A549进行实验，细胞以DMEM培养基和10%胎牛血清为基础培养条件，37℃、5% CO2下培养。
2. 细胞生长因子处理将A549细胞分为实验组和对照组，实验组分别处理不同浓度的细胞生长因子。
对照组只添加培养基。
3. 细胞形态观察在不同时间点，使用倒置显微镜观察细胞形态的变化，并进行图像记录。
4. 细胞增殖检测使用MTT法检测细胞的增殖情况。
在不同处理组和不同时间点，加入MTT试剂并孵育一段时间后，测定吸光度。
5. 细胞活性分析利用细胞活性检测试剂盒，测定不同处理组和不同时间点下的细胞活性。
结果：1. 细胞形态观察在细胞生长因子处理组，观察到细胞的形态发生了明显的变化。
与对照组相比，处理组细胞的形态更加伸展、有更多的突起，并且呈现出更加活跃的形态。
2. 细胞增殖情况细胞生长因子处理后的细胞增殖明显增强。
随着细胞生长因子浓度的增加，细胞的增殖能力逐渐增强。
与对照组相比，处理组的细胞增殖率显著提高。
3. 细胞活性分析细胞生长因子处理能够显著提高细胞的活性。
处理组下细胞的活性指数较对照组明显提高，且随着细胞生长因子浓度的增加而增加。
讨论：通过本实验的结果可以得出，细胞生长因子对细胞的生长和增殖具有显著的促进作用。
直流电疗法实训报告
一、引言直流电疗法是一种常见的物理治疗方法，通过使用直流电刺激人体，以达到治疗疾病、促进组织修复的目的。
本次实训旨在通过实际操作，了解直流电疗法的原理、操作方法以及注意事项，提高对直流电疗法的应用能力。
二、实训目的1. 掌握直流电疗法的原理和治疗方法。
2. 熟悉直流电疗法的操作流程和注意事项。
3. 提高对直流电疗法的应用能力，为临床实践打下基础。
三、实训内容1. 直流电疗法原理直流电疗法是利用直流电的生理效应，通过电极在人体表面产生电流，达到治疗疾病的目的。
直流电的生理效应主要包括以下几方面：（1）神经效应：直流电可刺激神经，产生兴奋或抑制神经细胞，从而达到治疗作用。
（2）肌肉效应：直流电可引起肌肉收缩，缓解肌肉紧张，改善肌肉功能。
（3）血管效应：直流电可扩张血管，改善血液循环，促进组织代谢。
（4）电解质效应：直流电可促使电解质在电极附近发生电解反应，改变局部电解质浓度，从而影响生理功能。
2. 直流电疗法操作方法（1）电极放置：根据治疗部位和疾病选择合适的电极，将电极放置在治疗部位。
（2）电极间距：电极间距一般为5-10cm，根据治疗部位和疾病进行调整。
（3）电流强度：根据患者病情和耐受程度，调整电流强度。
一般从低电流开始，逐渐增加。
（4）治疗时间：根据治疗部位和疾病，确定治疗时间。
一般每次治疗时间为15-30分钟。
（5）治疗频率：根据病情和治疗效果，确定治疗频率。
一般每日或隔日一次。
3. 直流电疗法注意事项（1）治疗前应了解患者的病情、病史和过敏史，选择合适的电极和电流强度。
（2）治疗过程中，密切观察患者反应，如出现不适，立即停止治疗。
（3）电极放置要正确，避免电极接触皮肤，防止电击。
（4）治疗结束后，用酒精棉球擦拭电极，保持电极清洁。
四、实训过程1. 准备工作：了解患者病情、病史和过敏史，选择合适的电极和电流强度。
2. 电极放置：根据治疗部位和疾病，将电极放置在治疗部位。
3. 电流调整：根据患者病情和耐受程度，调整电流强度。
神经科学的研究方法与技术介绍
深部脑刺激
原理
01
通过在大脑深部特定区域植入电极，利用电脉冲刺激神经元活
动，从而调节大脑功能。
应用
02
深部脑刺激已被用于治疗帕金森病、癫痫等神经系统疾病，并
在疼痛控制、抑郁症等领域展现出潜在应用价值。
安全性
03
深部脑刺激技术相对成熟，但仍存在一定风险，如感染、出血
等。因此，术前评估和术后护理至关重要。
06
CATALOGUE
神经科学研究的新技术展望
光遗传学技术
光敏蛋白的应用
通过基因工程技术将光敏蛋白表达在特定的神经元上，使得这些 神经元可以被光刺激所激活或抑制。
精确控制神经元活动
光遗传学技术允许研究人员以前所未有的精确度控制神经元的活动 ，从而深入研究神经环路的功能。
应用于神经疾病研究
光遗传学技术可用于模拟和治疗神经疾病，如帕金森病、阿尔茨海 默病等。
钙成像技术
01
监测神经元活动
钙成像技术利用钙离子浓度的变化来反映神经元的活动状态，从而实现
对神经元活动的实时监测。
02
高分辨率成像
随着技术的进步，钙成像技术已经可以实现高分辨率、高灵敏度的神经
元活动成像。
03
应用于神经环路研究
钙成像技术可用于研究神经环路的结构和功能，揭示不同神经元群体之
间的相互作用。
神经细胞系培养
利用永生化神经细胞系进 行研究，具有无限增殖能 力和稳定的遗传特性。
实时细胞成像技术
运用荧光显微镜、共聚焦 显微镜等，实时观察活细 胞内分子和细胞器的动态 变化。
分子生物学技术
基因克隆与表达
通过基因克隆技术获得目的基因 ，并在细胞或组织中表达，用于
实验室培育细胞实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握细胞培养的基本原理和方法；2. 了解细胞培养过程中的无菌操作和细胞传代技术；3. 观察细胞在体外培养过程中的生长和变化。
二、实验原理细胞培养是将细胞从生物体中取出，在体外模拟生物体内环境，使其在适宜的条件下生长、繁殖和传代。
细胞培养技术是生物学研究的重要手段，广泛应用于医学、生物工程等领域。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：小鼠脾脏细胞、胰蛋白酶、细胞培养液、DMSO（二甲基亚砜）、培养瓶、移液器、细胞计数板、显微镜等。
2. 仪器：超净工作台、细胞培养箱、离心机、冰箱等。
四、实验步骤1. 细胞复苏：将冷冻保存的细胞复苏，解冻后用移液器吹打均匀，加入适量培养液，调整细胞浓度；2. 细胞接种：将复苏后的细胞接种于培养瓶中，放入细胞培养箱培养；3. 细胞传代：待细胞长满培养瓶后，用胰蛋白酶消化细胞，调整细胞浓度后，重新接种于新的培养瓶中；4. 细胞观察：定期观察细胞生长情况，记录细胞形态、数量和生长速度；5. 细胞冻存：将细胞传代后，取适量细胞加入DMSO，冷冻保存。
五、实验结果与分析1. 细胞复苏：复苏后的细胞呈圆形，细胞膜完整，无碎片；2. 细胞接种：接种后的细胞在培养箱中生长良好，细胞形态规则，细胞间连接紧密；3. 细胞传代：传代后的细胞生长迅速，细胞数量逐渐增加；4. 细胞观察：细胞在体外培养过程中，形态、数量和生长速度逐渐稳定。
六、实验结论1. 成功掌握了细胞培养的基本原理和方法；2. 掌握了细胞培养过程中的无菌操作和细胞传代技术；3. 观察到细胞在体外培养过程中的生长和变化。
七、实验讨论1. 细胞培养过程中，无菌操作至关重要，应严格遵循无菌操作规程；2. 细胞传代时，应选择合适的胰蛋白酶浓度和消化时间，以减少对细胞的损伤；3. 细胞培养过程中，应定期观察细胞生长情况，及时调整培养条件，以保证细胞生长良好。
八、实验总结本次实验成功进行了细胞培养，掌握了细胞培养的基本原理和方法，为后续的细胞学研究奠定了基础。
电刺激促进伤口愈合的实验研究
行 分 析
其 中 ｘ为 电流 （ 单位 为 ｍ Ａ）， Ｙ为伤 口愈合 图的平均灰 度 的平均值 。 回归系数 Ｒ ：０ ． ９ ８ ７ ３ 。拟合 曲线 如 图 ２所示 。
横轴为 电流 ，纵轴为伤 口愈合 图的平均灰度 的平均值 。
２ ． ２ 实验结论
基 金 项 目 ： 山西 省 高 校 科 技 研 究 开发 项 目基 金 （ ２ ０ ０ ９ １ ０ ２ ５） 收稿 日期 ：２ ０ １ ５ — １ ０ — ２ ７
图 ３为活 体实验 伤 口图，由图 ３可 明显观察 到 ，恒 压
出于 安 全 考 虑 ，并 参 考 华 谊 Ｇ 一 ６ ８ ０ ５系列 针 灸 仪 ，确 定 安 全 范 围 内 的 活 体 实 验参 数 范 围为 电压 １ Ｏ 一 ３ ６ ｖ， 电流
６ １ ５ ｍＡｔ １ 。
１ 实 验 方 法
实验标本选 取 ２ ０只健康 的成年 大 白兔 ，性别 随机 了直 流 电刺 激 与 伤 口愈 合 ￣ ｆ ＂ － Ｉ 的关 系。 首 先 通 过 直 流 电刺 激 伤 口愈 合 的动 物 活体 实验 ，
可以得 到伤 口愈合 图的平均灰度 的平均值数据 ， 还 可以得 到促进 伤 口愈 合的最佳直流 电流和最佳直流电压值 。
然后 利 用 ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 软 件 可 以得 到 电压 或 电 流 与 伤 口愈 合 图 的平 均 灰 度 的 平 均值 的 拟合 方 程 。 最后 利 用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ软 件 求得 直 流 电ｋ － ０ 激 伤 口愈 合 最佳 值 为 ：２ ３ ． ７ ｖ和 １ １ ． ９ ７Ⅱ 。 与 活 体 实验 结 果 基 本 相 符 。
直流电场对微生物的影响
直流电场对微生物的影响迄今为止，对微生物细胞施加直流电解刺激技术已经在生物脱氮和酵母发酵体系中得到初步应用。
大量研究表明，不同强度的电场对微生物有着不同程度的影响，适宜的电场强度能够有效刺激细菌细胞的生长，相反则会有可能抑制细菌细胞的活性，甚至会达到杀菌的效果。
不同种类的细菌适应电场强度的能力也不尽相同，因此针对细菌菌株施加其相应的电流强度能够有针对性的解决各类问题。
标签：直流电；微生物；生长代谢微生物大量存在人类的生产生活中，许多适合工业生产的微生物已经被应用于生物发酵、污水处理和土壤修复等不同领域的生产研究中。
近年来电刺激的方法在微生物发酵，污水处理[1]等方面已有了诸多的研究，通过这些研究结果，我们也注意到了电场对微生物的双重性作用[2]。
直流电刺激能够改变细胞的增长，提高细胞增长速度[3]，向微生物细胞施加微弱[4]的直流电场能够影响细胞的生长代谢，改变细胞膜的通透性。
1 电场对细菌的促进作用目前已有大量研究利用外加直流电场探索电流作用对细菌生长状态，代谢活动的影响。
有实验表明，通过调控电压的方法能够有效的延長细菌细胞的对数生长期[5]，控制适宜强度的直流电流可以提高细菌的胞内蛋白含量并且增强细胞ATP酶活性，一定程度上提高了细胞的代谢能力[6]，适当的电动技术不仅能够增加细菌增长的数量，同事还能够减少能量的消耗[7]。
清华大学的研究小组以在土壤中分离得到的土著细菌为实验对象，研究了在直流电场下其生长和代谢的过程，发现在10mA的电流强度下，能够促进细菌细胞的生长，同时将细胞的脱氢酶比活力提高了1.98倍[8]。
邹立钟等[9]在研究微生物燃料电池中产电微生物的电诱导驯作用时发现1.0V的直流电压是适合产电微生物生长的最佳电压，当对这种产电微生物进行电诱导驯化后，它的产电能力也有所增加，最高的产电值达到1.82V，超过了电源的额定电压。
这表明了在最佳的直流电场中能够大大的提高产电菌的产电能力。
电刺激诱导干细胞向神经细胞分化的原理
电刺激诱导干细胞向神经细胞分化的原理
电刺激诱导干细胞向神经细胞分化的原理主要基于电磁感应原理。
这种方法利用旋转磁场和生物相容性良好的导体（如石墨烯薄膜），在导体表面产生有效、直接的原位无线电信号，以此诱导干细胞分化为功能性神经元。
具体来说，电刺激过程需要以导电纳米材料为功能性支架，以提供支持来指导神经细胞的生长和分化。
电刺激的电压、频率、电流和持续时间是根据干细胞类型和治疗目的而变化的。
电刺激通过改变电荷分布，在细胞表面触发生物物理变化，影响膜蛋白功能，例如激活离子通道（例如SCN1A和CACNAIC）、酶活性和膜受体复合物等，从而促进神经发生。
此外，电刺激可以引起细胞骨架细丝重组和脂质筏结构极化。
同时，电刺激可以影响N-甲基-d-天冬氨酸受体（NMDAR）配体门，激活
NMDAR/Rac1/actin信号通路；还可以激活表皮生长因子受体（EGFR）和ERK信号通路。
受体酪氨酸激酶（RTKs）作用于MAPK/ERK途径和ERK 磷酸化激活，磷脂酶C（PLC）的激活诱导内质网中细胞内Ca2+增加。
这些生物化学过程最终促使干细胞定向迁移、轴突生长、神经发生并分化为功能性神经元，以传递神经冲动。
以上信息仅供参考，如有需要建议查阅相关文献或咨询相关学者。
细胞电刺激器的设计与实现
细胞电刺激器的设计与实现何猛;邹远文;李晋川;黄学进;何刚【摘要】电刺激可以促进细胞的生长及分化,进而促进组织的生长及伤口的愈合.文中采用AFG3102型函数发生器,结合Visual Studio 2010开发平台以及TekVISA 函数库编写上位机软件,控制其输出任意目标波形.该波形经过电压放大器放大,可以直接应用于细胞培养,形成对细胞的恒压刺激.该细胞电刺激器可以提供频率可调、幅值(0 ～15 v)与波形可变的刺激信号,实现对细胞生长的恒压刺激.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2015(013)003【总页数】3页(P214-216)【关键词】细胞培养;任意信号发生器;电压放大器;电刺激器【作者】何猛;邹远文;李晋川;黄学进;何刚【作者单位】四川大学材料科学与工程学院,成都610065;四川大学材料科学与工程学院,成都610065;四川大学建筑与环境学院,成都610065;四川大学建筑与环境学院,成都610065;四川大学材料科学与工程学院,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TH772由于电刺激信号可以促进细胞的增殖及分化[1]，进而促进组织的生长，所以，电刺激已经被广泛运用于医学研究、诊断、治疗及功能恢复中[2]。
研究表明，在适当的电刺激信号下，细胞的生长速度与再生能力可以得到显著地增强[3]，进而可以促进组织的生长、伤口的愈合。
而细胞电刺激器是为细胞生长提供电刺激的最基本的工具。
细胞电刺激器的研制为研究细胞迁移、黏附、分化、代谢能力的变化机制以及电信号对人体组织生长的作用机制[4]，提供了有利工具和良好方法。
研制细胞培养电刺激器具有重要的临床意义和实用价值。
长期以来，电压刺激是细胞培养的常用刺激方式之一。
电压刺激主要是在被刺激物两端施加一定的电压信号，并且该电信号的电压大小与被刺激物的阻抗或状态无关。
近年来，有关电刺激促进细胞生长的研究已在一定程度上证明了电刺激对于细胞的影响。
电刺激对软骨细胞增殖及细胞内Ca2+浓度的影响
电刺激对软骨细胞增殖及细胞内Ca2+浓度的影响刘小利;李慧娟【摘要】目的寻求促进体外培养的软骨细胞增殖的适宜电刺激参数,探讨软骨细胞增殖与细胞内Ca2+浓度之间的关系.方法使用3-5日龄家兔肋骨软骨细胞(PriCells),经过2次传代培养,将细胞按照4×104/孔的密度接种于6孔培养板内,次日利用函数信号发生器刺激细胞.采用占空比20％的方波波形,频率1 Hz,按照电压大小将细胞分为5组:电压1V组、2V组、3V组、5V组和0V组(无刺激组).各组细胞每日刺激20 min,连续刺激K-8法检测细胞增殖,用钙离子荧光探针Fluo-3 AM和多功能酶标仪检测细胞内的Ca2+浓度. 结果占空比20％的方波波形,频率1Hz,刺激电压1V时,细胞吸光度值和细胞内Ca2+浓度与无刺激组相比差异无统计学意义(P＞0.05);电压2V和3V时细胞吸光度值和细胞内Ca2+浓度与无刺激组相比均有提高(P＜0.05),电压3V时有显著提高(P＜0.01);但当电压增大到5V时抑制细胞增殖,细胞吸光度值与无刺激组相比降低(P＜0.01). 结论适宜的电刺激能够提高软骨细胞胞内Ca2+浓度进而促进软骨细胞增殖,其适宜条件为方波波形,占空比20％,频率1Hz,电压3V.【期刊名称】《山西医科大学学报》【年(卷),期】2018(049)008【总页数】5页(P912-916)【关键词】电刺激;软骨细胞;细胞增殖;细胞内Ca2+浓度【作者】刘小利;李慧娟【作者单位】长治医学院基础医学部物理教研室,长治046000;长治医学院中心实验室【正文语种】中文【中图分类】R363骨关节炎(osteoarthritis,OA)是目前常见的一种骨关节疾病,其发病与软骨细胞的凋亡密切相关。
由于软骨细胞增殖能力低下,在常规体外培养条件下,软骨细胞在经过一定的倍增后会逐渐丧失增殖能力从而停止分裂,应用药物刺激等生物化学方法可以使细胞增殖,但细胞的生物学特性将发生改变[1,2]。
电脉冲刺激的骨骼肌细胞条件培养基逆转内皮细胞胰岛素抵抗和功能障碍
电脉冲刺激的骨骼肌细胞条件培养基逆转内皮细胞胰岛素抵抗和功能障碍赵一贺;张畅;牛文彦【摘要】目的:探讨电脉冲刺激的C2C12肌管细胞条件培养基对内皮细胞的影响.方法:提取常氧和缺氧培养的3T3-L1脂肪细胞上清液为条件培养基CM-N和CM-H,电脉冲刺激的C2C12肌管细胞上清液为条件培养基CM-EPS,单独或按比例混合分别孵育内皮细胞16h.Western blot检测Akt、eNOS、IKK和NF-κB的磷酸化.结果:CM-H降低内皮细胞Akt和eNOS的磷酸化,并升高IKK和NF-κB的磷酸化.CM-EPS逆转此作用.结论:CM-EPS逆转CM-H造成的内皮细胞胰岛素抵抗并改善内皮功能.%Objective:To explore the effects of conditional medium from electric pulse-stimulated C2C 12 myotube on endothelial insulin resistance and dysfunction.Methods:The supernatant of normoxic and hypoxic 3T3-L1 adipocytes were collected as conditional medium CM-N and CM-H,respectively.The supernatant of pulsed electrical-stimulatedC2C12 myotube was collected as conditional medium CM-EPS.Endothelial cells were incubated with CM-N,CM-H and CM-EPS for 16hours,respectively.The phosphorylation of Akt,eNOS,IKK and NF-κB in endothelial cells were analyzed by Western blot.Results:The phosphorylation of Akt and eNOS were increased significantly,and the phosphorylation of IKK and NF-κB were reduced under CM-H treatment,which were reversed by adding CM-EPS.Conclusion:CM-EPS can reverse insulin resistance in endothelial cells and improve endothelial dysfunction induced by CM-H.【期刊名称】《天津医科大学学报》【年(卷),期】2017(023)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】电脉冲刺激波;内皮功能障碍;胰岛素抵抗;炎症;糖尿病【作者】赵一贺;张畅;牛文彦【作者单位】天津医科大学免疫学系,天津300070;天津医科大学免疫学系,天津300070;天津医科大学免疫学系,天津300070【正文语种】中文【中图分类】R392.12型糖尿病是一种以葡萄糖代谢异常为特征的代谢性疾病，胰岛素抵抗是其发展的核心环节[1-2]，肥胖是主要诱因。
电刺激促进细胞增殖的原理
电刺激促进细胞增殖的原理1. 什么是电刺激？好吧，大家应该都知道，咱们的身体就像一个复杂的城市，每一条街道、每一栋建筑物都得好好运作，才能让这个城市熙熙攘攘、热闹非凡。
那我们身体里面的“小工人”就是细胞啦！这些细胞可厉害了，它们负责制造新鲜的血液、维持免疫系统，还能让我们的肌肉生根发芽。
不过，有时候细胞也会懒洋洋、不愿意工作，这时候电刺激就像那让人提神的咖啡，哐当一声，把细胞们从小憩中叫醒，让它们开始努力工作，搞起细胞增殖的干劲儿。
1.1 电刺激的原理说到电刺激，其实就是给细胞施加一点儿电流，像是给它们灌了一口强心剂。
你可能会问，电流真的能把细胞激发起来吗？答案是：“当然可以！”细胞外面有个膜，就像我们的房屋外墙，电刺激就好比是一股温暖的春风，轻轻吹过，让膜上的离子通道打开，细胞意识到“嘿，我该工作了！”刺激后，细胞就开始疯狂分裂，一下子成千上万的细胞冒出来，真让人感慨人多力量大啊！1.2 细胞增殖的过程一旦电流到位，细胞内的信号通路也开始活跃起来，像火箭一样迅速升空。
细胞里有个小家伙叫做“细胞核”，它可是整个细胞的指挥官，负责调控所有的活动。
当细胞核接收到外界刺激的信号后，它就像一位热情的指挥，开始发号施令：大家准备好，争取低调奢华有内涵地分裂嘛！真是个会工作的“老板”啊！2. 电刺激的应用好啦，知道了电刺激的秘密武器，咱们再来聊聊它的应用吧。
电刺激可不是在舞台上和大家见面，像明星一样光鲜亮丽的，它总是在一些科学研究和医疗领域默默奉献。
想象一下，在实验室里，科学家们满口流利地念着公式，把电刺激施加到细胞身上，简直比魔术师还神奇，分分钟把理论变成实践！2.1 医疗领域的奇迹在医疗这块，电刺激的作用简直就是“火上浇油”，尤其是在组织再生领域。
比如说，受伤的患者，医生会用电刺激来促进受损组织的愈合。
就好比是给那个小受伤的地方施一点“魔法”，让它像打了鸡血一样，加速修复，这样一来，患者就能尽快恢复活力，重新满怀信心地投入到生活中！多美好的画面！2.2 未来的希望不仅如此，电刺激还在研究一些更高级的应用，比如说神经再生、器官移植等等。
体外细胞刺激实验报告
一、实验背景随着现代生物技术的快速发展，体外细胞刺激实验在生物学研究、药物筛选、疾病诊断和治疗等领域发挥着越来越重要的作用。
本实验旨在探讨不同刺激条件下细胞生物学行为的改变，为相关研究提供实验依据。
二、实验目的1. 观察不同刺激条件下细胞形态、生长和增殖的变化；2. 分析细胞在刺激条件下的基因表达和信号转导变化；3. 为后续相关研究提供实验参考。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 细胞：人胚肾细胞系HEK293；- 刺激物：表皮生长因子（EGF）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、佛波酯（PMA）；- 药品与试剂：DMEM培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、PBS缓冲液、抗细胞周期蛋白抗体、抗磷酸化细胞周期蛋白抗体、RNA提取试剂盒、逆转录试剂盒、实时荧光定量PCR试剂盒、细胞计数试剂盒、流式细胞仪等。
2. 实验仪器：- 倒置显微镜；- 酶标仪；- 实时荧光定量PCR仪；- 流式细胞仪。
四、实验方法1. 细胞培养：将HEK293细胞接种于6孔板，置于细胞培养箱中培养至对数生长期。
2. 刺激处理：将细胞分为对照组、EGF组、TNF-α组和PMA组，分别加入相应浓度的刺激物处理细胞。
3. 观察细胞形态：使用倒置显微镜观察细胞形态变化。
4. 细胞计数：使用细胞计数试剂盒检测细胞生长和增殖情况。
5. 细胞周期分析：使用流式细胞仪检测细胞周期分布。
6. 基因表达分析：- RNA提取：使用RNA提取试剂盒提取细胞总RNA；- 逆转录：使用逆转录试剂盒将RNA逆转录为cDNA；- 实时荧光定量PCR：使用实时荧光定量PCR试剂盒检测目的基因的表达水平。
五、实验结果1. 细胞形态：与对照组相比，EGF组、TNF-α组和PMA组细胞形态发生明显变化，细胞变得扁平，部分细胞出现突起。
2. 细胞计数：与对照组相比，EGF组、TNF-α组和PMA组细胞数量明显增加，细胞增殖加快。
3. 细胞周期分析：与对照组相比，EGF组、TNF-α组和PMA组细胞周期分布发生改变，S期细胞比例增加。
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直流电刺激的细胞生长培养系统数据分析
作者：唐志凌
来源：《科教导刊·电子版》2017年第14期
摘要微量直流电刺激具有促进骨痂形成、神经再生的观点已被证实，但尚缺乏定量研究以确定最佳电流强度和密度。
作者开发出一套能用于离体（体外）组织细胞生长培养的直流电刺激实验系统。
该系统在离体环境下对组织细胞进行刺激实验。
刺激实验得到的电阻特征数据模拟人体细胞不同健康状况下的导电性。
通过对数据的分析，让医务工作者在不进行人体实验的情况下能快速，准确的判断病情并提出治疗方案。
关键词直流电刺激模拟系统数据分析
中图分类号：R318.6 文献标识码：A
0前言
基于直流电刺激的细胞生长培养系统能让医务工作者在不进行人体实验情况下对细胞生长性有初步认识，刺激实验得到的电阻特征数据模拟人体细胞不同健康状况下的导电性。
作者开发出直流电刺激模拟系统的软件和硬件后，进一步对检测到的数据进行分析和判断。
检测到的是进行放大10倍之后的电压值数据，而不是具体的组织细胞电阻值数据，因此要转换它们之间的关系。
一般情况下可以根据系统所选择的刺激电流大小和采集到的电压特征数据进行简单计算即可得知电阻特征数据——既是细胞电阻值数据。
但是由于电压特征数据幅值较小，所以对采集的信号进行了一定的放大处理以后再用波形来显示。
用户通过观察波形的变换趋势能够大致的了解整个组织细胞的生长状况，从而选择合适的刺激电流和刺激时间，达到促进组织细胞的生长的目的。
1系统测试数据
由于设计中生物材料的关系，该系统的初级实验阶段先用电阻来模拟组织细胞的实验，测试在不同RL和不同刺激电流情况下接收到的数据的准确度和精确度，将多组数据进行平均之后得到实际电压值的平均值后再对数据进行分析。
因为单片机及其接口电路的阻值较大，所以在计算中暂且忽略外围电路对恒流源电流的分流影响。
根据Vi=VL+R0'IL，式中
Vi=5.00000v，R0'为恒流源内阻。
可得出在不同的电阻阻值下，恒流源的恒流效果。
同时，也可以得出每一种情况下的恒流源的平均内阻。
表1所示为在时不同负载电阻下的恒流源的恒流效果的分析。
可以看出方差S2基本满足正态分布，在电流较大的情况下，误差较为大一些，此时的恒流源内阻相对较小。
由于进行直流电刺激时，常常选用的电流为0～20uA，所以实验时主要选用小电流进行刺激实验。
由此大电流的误差影响不会对实验造成太大的影响。
由于组织细胞的
组织电阻通常的变化范围一般为几个K€%R到几十个K€%R 之间，所以在小电流的范围内（1uA～20uA）该恒流源满足实验的要求，可用于进行简单的直流电刺激实验。
由上表数据可以看出若要若将阻值更大的负载电阻加入到恒流源电路中时，则需要调整输入电压Vi的值，使输入电压更高，使其负载电阻的压降更大。
根据恒流源电路图，选择相应电阻且电阻值较低时，试验分析表明：恒流源的内阻（即恒流源输出电阻）可达104～108€%R的数量级，输出电流在10-6～10-4A范围。
用运算放大器构成恒流源克服了电阻法和积分微分法组成恒流源的缺点，具有一定的实用价值。
2波形显示
系统测试的初级阶段，用电阻代替组织细胞进行实验。
波形显示界面主要显示下位机的微电流恒流源的恒流特性，即显示在不同负载电阻下恒流源输出电流的波动情况。
实验时，只用一个通道来进行6种电流的测试实验，如图3所示。
3总结
作者用直流电刺激的理论对离体组织细胞的电刺激促进其生长的可行性进行了一定的研究与论证；对基于直流电刺激的细胞生长培养系统的进行了硬件设计和分析，主要是微电流恒流源电路的设计、单片机接口电路和通信电路的设计；以基于直流电刺激的细胞生长培养系统的硬件为基础，开发了其软件控制系统；用软件实现了刺激参数的多选择性、采集频率多样性的实现；同时用实验所得数据对恒流源电路进行了验证；上位机对从下位机接收进来的数据进行实时处理和分析，并将处理后的数据进行波形显示，从而比较方便、直观的观察出组织细胞的组织电阻在整个过程中的变化趋势，有利于对直流电刺激的刺激电流和刺激时间的作进一步的定量研究。
参考文献
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