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微波急性辐照对兔组织生物力学特性的影响

  来源:120online      日期:2007-05-09
生物医学工程学杂志1999年第2期第16卷论著作者:陈 浩 黎晓云 张富鑫 于秀云 廖小丽单位:电子科技大学高能电子学研究所,成都 610054关键词:微波;血液;骨;力学特性...

  的量子能量相对较弱,是一种非电离辐射,它不足以改变分子的共价键结构,但是微波和毫米波有可能对生物分子的氢键,疏水键和范德瓦尔斯键产生作用,从而改变蛋白质等生物大分子的构象与活性。细胞的物理特性受细胞膜功能结构,细胞几何形态和细胞内容物质的制约和影响,若细胞膜上蛋白质的功能和结构发生变化,则细胞的聚集和变形等也要发生变化[8,9]

  实验结果表明,微波辐照后兔血液的粘度和粘弹性降低。这种降低很大程度上是由于红细胞聚集能力的改变引起的,因为低切变率下血液的粘度和粘弹性与红细胞的聚集行为密切相关[10],而本实验是在较低的切变率下进行的(0.512<<128.5s-1)。红细胞的聚集行为除与细胞膜的功能结构有关,还与血浆中的纤维蛋白原、球蛋白、高分子葡聚糖、羟基纤维等大分子有关[11,12]。已有的研究发现,大强度微波辐照使血浆中的酶活性显著降低[13],因此,辐照后红细胞聚集性的改变可能是由于细胞膜的功能结构和血浆中的蛋白质受到微波损伤所致。

  血小板的聚集性是它的一个主要功能。血小板内蛋白组成的微管和微丝为血小板的收缩,伪足的突出和内容物释放提供收缩力[14]。微波照射后,血小板的聚集功能下降,这主要表现在:未被辐照的血小板在2 μmol/L的ADP作用下,产生较高幅值的1相和2相聚集;而辐照后的血小板1相聚集降低,2相聚集也显著降低,并且解聚率随辐照强度的增加而增加。即使在6 μmol/L ADP的强作用下,照射后的血小板仍不能产生很好的聚集,而2相聚集中的解聚行为更加突出。这反映出血小板的释放功能受到抑制,使聚集的稳定性受到影响。

  微波辐照后细胞对低渗盐水的抵抗能力降低,红细胞的脆性增加。

  骨力学实验表明,不同的骨压缩极限强度差异不大,均在100~110 MPa之间,但弹性模量有较大的差异(如胫骨E=3,尺骨E=1.41)。骨在较低的压缩载荷下主应力-应变关系呈线性,在较高的载荷下呈非线性。在弯曲变形下,直径较小的骨能够承受较大的弯曲,而直径较大的骨能够承受较大的载荷。在较低载荷作用下,载荷与桡度呈线性。微波急性辐照对骨骼的力学特性影响不显著,因为从所有的实验数据来看,辐照组对照组的统计差别不明显(P>0.05)。这可能与骨的构成成分有关,骨的主

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