成肌细胞是指胞浆中含有肌丝的肌组织前体细胞，是一种单层贴壁式生长的细胞，能自行发生分裂增殖。成肌细胞具有自我更新及损伤修复的再生能力，而且其在基因治疗中较其他细胞有很明显的优点，因此成肌细胞在临床及基础研究中有重要的研究意义。成肌细胞的生长状态与环境温度、渗透压、PH值、光照等因素密切相关。其中光照和电流能明显调控细胞的增殖及分化速度，所以光刺激和电刺激一直是细胞离体培养实验研究的热点。目前为止，在临床和基础研究中已有大量与光刺激、电刺激有关的实验研究，并已取得一定的成果，一部分研究成果正逐步走向产业化，投入临床使用。例如现今正用于临床上治疗白斑病、牛皮癣等各种皮肤病的光疗法，以及用于治疗坐骨神经痛等各种疼痛性疾病的电疗法。在此背景下，本文通过自行搭建光、电辅助装置来探讨光刺激及电刺激对成肌细胞增殖生长效果的影响。课题的主要研究工作如下：①查阅文献，探讨实验可行性的理论依据。在开展本实验前查阅了大量相关的实验研究，其中包括低能量激光对细胞的光刺激实验研究，该研究选用LED灯作为光源，研究光对纤维原细胞的生物刺激效应；以及微电流脉冲调控神经干细胞增生效果的实验研究，该实验通过在自制电极对上外加微电流脉冲信号探讨电刺激对神经干细胞增生及分化效果的影响。对他们的实验结果进行分析讨论，总结出光刺激及电刺激的作用机理。对本课题的可行性进行理论分析，并得出相关理论依据。②设计并搭建光、电刺激辅助装置。基于之前讨论的理论依据，在低成本、低功耗的条件下，分别设计出光、电辅助装置的搭建方案。选取波长分别为467nm，589nm，630nm的三种LED灯作为光源，通过串联/并联相结合的方式搭建一个88的LED阵列灯。选定不锈钢片作为电极材料，PDMS为浇注固化材料，搭建电辅助装置。电极是一个7cm1cm的片状电极，两电极间距离为4.5cm。③细胞培养及刺激实验。设计实验方案，确定刺激参数为刺激时机、刺激次数、刺激波长及刺激时间。然后培养成肌细胞，当细胞铺满培养皿（一般75%~80%）时进行传代培养，按照刺激实验要求确定传代培养的盘数。刺激时机：接种后12h、24h，刺激次数：1次、2次、3次、4次，刺激波长：467nm，589nm，630nm，刺激时间：400s、600s、1000s、1600s。分别对上述参数依次进行刺激实验研究，探讨各参数对成肌细胞生长增殖效果的影响。④成肌细胞生长状态的评价及有效刺激参数的确定。完成刺激实验后，将细胞收集固存，24小时后用于流式细胞周期检测。细胞收集固存过程中，胰酶消化不宜过度，否则会产生细胞碎片；离心时转速应设置为1000rpm，转速过小，细胞不能很好的凝聚，会使细胞丢失，而转速过大会导致细胞破裂。细胞碎片及细胞破裂都会影响流式检测的结果，且流式检测是细胞个数不少于1～2×10~6。将流式检测结果与郭瑞雄等人的研究结果进行对比分析，分别确定一组有效刺激参数。