在生物医学领域,脉冲电场可通过诱导细胞电穿孔而使肿瘤组织缩小甚至消失,对于肿瘤治疗具有非常重要的意义。细胞膜是一种主要由脂质和蛋白质组成的复杂结构,容易在外加刺激的作用下发生变形,其力学性能在电穿孔中起着重要作用,但是目前对细胞膜力学性能在电穿孔中的作用的相关研究较少,其中的机理和相关规律尚不清晰。因此,本文以肿瘤细胞为例,通过仿真和实验研究细胞膜力学性能对电穿孔的影响,并将二者结果对比分析,探索细胞膜力学性能对电穿孔的影响机理及相关规律;此外,探究了微孔面积这一电穿孔特性与脉冲电场参数间的规律。本文的研究可为脉冲电场治疗肿瘤应用提供理论基础和规律指导。首先,以细胞膜上局部单个微孔为研究对象,将细胞膜视为一种超弹性材料,在COMSOL有限元软件中建立了细胞电穿孔机电耦合模型,基于微孔能量分析了细胞膜弹性应变能对微孔形成的影响及机理。结果表明,细胞膜的应变能增大了微孔能量,如从疏水孔向亲水孔转变时的越过能垒。此外,应变能的增加使微孔稳定,阻止微孔无限扩大,随着跨膜电压的增大,微孔稳定半径增大。当跨膜电压较大时,微孔可稳定在几个纳米,反之,可稳定在1 nm左右。于是从微孔越过能垒（微孔数量）和微孔半径的角度分析了细胞膜力学性能对电穿孔的影响机理。然后,以人黑色素瘤细胞A375为研究对象,基于微孔形成的温度依赖性和分子传输动力学,在不同温度下开展荧光染色实验测量细胞膜力学性能降低和完好时的电穿孔越过能垒,并与单孔仿真结果对比分析,进一步探究细胞膜力学性能对电穿孔的影响机理。结果表明,细胞膜力学性能不同时,脉冲电场诱导的电穿孔效应不同,细胞膜弹性降低时的电穿孔效应较强。不同温度下的电穿孔效应不同,荧光强度曲线随温度升高而上升,对荧光强度曲线进行拟合可计算出细胞膜弹性降低和完好时的电穿孔越过能垒,通过实验和单孔仿真计算的越过能垒的对比,证实了不同细胞膜力学性能下的微孔越过能垒差异是导致电穿孔效应不同的原因。最后,在单孔仿真的基础上建立了球形单细胞模型,比较考虑细胞膜力学性能与否时的电穿孔特性差别,同时,在不同脉冲电场参数下开展细胞荧光染色实验,利用细胞膜上形成的电穿孔面积特性将仿真与实验相联系,探究了微孔面积与脉冲电场参数间的关系和规律。结果表明,单细胞仿真中考虑细胞膜力学性能与否时在微孔密度和半径等电穿孔特性上变化不同,然后比较了仿真与实验计算的电穿孔面积偏差,进一步证明了考虑细胞膜力学性能时的仿真模型与实验更为接近。此外,获得了电穿孔面积与脉冲电场参数间的规律,即电穿孔面积与脉冲场强的倒数呈线性负相关关系,与脉宽呈线性正相关关系。