Chapter 3 Electro Dosimetry : Electro-Pulse-Enhanced-Chemo-Therapy In treatment of malignant tumours

• Externa elektriska fält som appliceras på biologiska material interagerar direkt med fria elektriska laddningar som elektroner och joner samt jongrupper i större molekyler. De interagerar också med dipoler såsom vatten och inducerar dipoler i molekyler med polariserbara grupper. Cellmembranerna verkar vara det kritiska målet för interaktion som orsakar intra-molekylära övergångar och intermolekylära processer som leder till strukturell omorganisering av cellmembranen.Att tillämpa högspänningsimpulser på celler i kulturer eller i vävnad orsakar olika grader av strukturella omorganisationer i cellmembranen, vilket kan sluta med en dielektrisk kollaps eller nedbrytning. Detta tillstånd kallas antingen elektroporation eller elektropermeabilisering och kan vara reversibel eller irreversibel beroende på egenskaperna hos applicerade spänningsimpulser (Zimmermann et al., 1974).I ett sådant övergående tillstånd blir membranet permeabelt för molekyler som normalt inte passerar denna barriär in i cellens cytoplasma. Detta tillstånd kan användas för direkt överföring av gener, andra nukleinsyror, proteiner och andra molekyler till celler och mikroorganismer. En annan möjlighet är att grannceller med membran i övergående tillstånd kan smälta samman och bilda en ny jättecell. Dessa egenskaper hos membran i övergående tillstånd har lett till elektriska fältpulsteknik som ökar betydelsen i cell- och molekylärbiologi, i genteknik och i olika medicinska terapeutiska förfaranden (Neumann, 1992, Neumann et al., 1989).Användning av pulser av högspänning till celler i kulturer eller i vävnad orsakar olika grader av strukturella omorganisationer i cellmembranen, vilket kan sluta med en dielektrisk kollaps eller nedbrytning. I ett sådant övergående tillstånd ökar membranledningsförmågan Gm = 1 / Rm och membranet blir genomträngligt för molekyler som normalt inte passerar denna barriär in i cellens cytoplasma.De fysikaliska parametrar som orsakar dessa effekter är fältstyrkan hos det applicerade elektriska fältet och exponeringstidpunkten och den involverade biofysiska parametern är den elektriska ledningsförmågan hos den exponerade vävnaden. Dessa parametrar förenas i mängden specifik absorberad energi i vävnaden, vilken är den mängd som används inom joniserande strålningsområdet. På området icke-joniserande strålning används emellertid specifik absorberad effekthastighet SAR (W / kg) (Dimbylow, 1991, Garn och Gabriel, 1995). Men i Electro Enhanced Therapy är behandlingstiden viktig för resultatet och således bör den specifika absorberade energin SAE eller sW (J/kg) användas som en kvantitet elektrodosimetri.

Publikations- och innehållstyp

kap (ämneskategori)

vet (ämneskategori)