[发明专利]LF_EMF诱发细胞膜电位调控离子通道电活动的方法

权利要求书

1.LF_EMF诱发细胞膜电位调控离子通道电活动的方法，其特征在于具体步骤是：

第1步、通过单细胞跨膜电位理论公式验证双细胞仿真模型的正确性，然后利用COMSOL软件仿真计算电场作用下的双细胞模型的细胞膜电位变化，并分析了双细胞间不同位置以及细胞半径、电导率对跨膜电位变化的影响，同时计算出引起mV量级膜电位变化需要10⁴V/m的电场强度；

第2步、在磁场频率15Hz(磁场强度0.5，1，2mT)，50Hz(磁场强度0.5，1，2mT)，刺激时间分别为10min，20min和30min的LF_EMF刺激条件下，采用膜片钳实验记录海马脑片CA1区细胞Na⁺，K⁺离子通道最大电流密度、最大通道电导以及膜电位的变化，通过数据分析发现mT量级的LF_EMF刺激可以引起mV级别的细胞跨膜电位变化；

第3步、为了进一步探究LF_EMF诱发跨膜电位变化的机制，采用COMSOL软件仿真了实验磁场参数作用下，海马脑片CA1区的磁场和感应电场变化，发现实验剂量的磁场所能产生的最大感应电场量级仅为10^-3V/m，产生的膜电位变化量级仅为10^-5mV，通过仿真分析可知，该量级膜电位不足引起兴奋细胞离子通道的电活动；

第4步、通过膜片钳实验确认了第2步中不同参数的LF_EMF刺激对海马脑片CA1区细胞Na⁺，K⁺离子通道的激活和失活曲线的影响规律，提出LF_EMF刺激下改变了Na⁺，K⁺通道的转换概率，进而影响了细胞跨膜电位和离子通道电活动；

第5步、通过双态通道模型和H-H模型，证明了LF_EMF可以改变离子通道转换概率，从而影响通道电导，使细胞膜电位产生变化，膜电位变化引起离子通道电流以及离子门控变量变化，反向调控离子通道转换概率，最终确认通道转换概率是LF_EMF引发细胞膜电位变化并调控离子通道电活动的根本机制之一。