文档介绍：毕业设计外文翻译
题目:Simulation of ic Fields in a Microelectrode Array
模拟电磁场中的微电极阵列
摘要:在微电极系统的相关技术领域中有一个具有很大潜力的微电极阵列,它可用于优先杀灭附近生物细胞,让较远的细胞在阵列中更加完整。本文详细介绍了与此相关的研究领域的一些基本情况,并探讨电磁场强度及其周边附近的一个简单的模拟生物微电极阵列中的空间变化与σ和e特征。,频率为100 kHz和1 MHz。
关键词:电极,模拟,微机,微电极系统

临床上有许多可预见的,可行的治疗方法,它们是用电磁场来优先杀死那些已选取流向,在附加的或位于电极近端的生物细胞。例如,从身体中提取血液,发出一系列电极去杀死体外特定的细胞,然后返回到身体。
然后,在微电极领域的工作中,还仅仅处于最初阶段。在研究过程中出现了许多问题,其中,最重要的有以下几种:
(1)电场强度和电场能量密度与生物细胞中的细胞溶解率有什么关系?一个最佳领域的突出特点是什么?(例如,频率,温度,脉冲宽度,脉冲重复率,总场的瞬时脉冲持续时间等)。
(2)根据这个领域,什么是细胞溶解在附近其他类型的细胞率?例如,人类的红细胞比T细胞(CD4+T细胞)更加容易死亡。
(3)如何控制一个微电极阵列,使只有在“杀灭区”的细胞溶解,而附近细胞的影响最小,得出最精确的空间磁场强度?
(4)作为微电极本身,电压高的时候,从电极材料中释放出的有害浓度流入生物体,这是否可能会无意中被传送或者返回到生物体的身体部分?
(5)引入一些液体中具有高能量密度的电子是否会长期影响水合电子,离子,活性分子,紫外线辐射以及激波?例如,水受到脉冲放电,演示了一个长期的杀菌性能。
任何关于研究这些问题和其他问题的答案是现在的关键所在,在这简短的概述里,我们要开始着手解决问题,通过使用字段精度和电场模拟来解决最佳微电极的几何学的问题。
图1:在80× 80× 160微米的几何学空间中的电场进行了模拟。,与含有105个像素的整个工作区

一种很简单的微电极几何学(图1) 在特定的空间位置对于生产相对大量的高电场强度是有效的。在本图中,(也如图2在横截面的显示),由金属“组成”的高电压带(范围4-6)(100khz)最大限度上和-(在100khz)低电压的金属条(范围5至7)是相间的。5微米宽金属导电片相距12微米,在顶上表面放置硅基物质(σ=),由由聚四氟乙烯彼此分离(范围2)。范围1代表全血(σ= )。(尽管电导率和电容率的值对于血液σ= ,但结果在1兆赫领域是实质上类似的)。
图2的结果恰恰表明的是空间场的分布类型,约620 V / cm时,电场强度值在该处不可逆转。比较理想的是距离直径约为8至10微米范围内的细胞死忙。或许更重要的是,除了磁场强度快速降低外,“杀伤区”的水平更低。在大约10微米以上的电极,探针阵列中心的磁场强度降低到124 V /厘米,远远低于362± 21 V / cm的电场强度,是用于可逆的门限。虽然这种模拟只显示4个电极,但是电极数量的扩大,带来了较大面积减少磁场强度接近探测器(图3)。
图2:是图1的横截面面积的