一种选择性遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的物理方法技术

本发明专利技术涉及一种选择性遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的物理方法，其特征在于首先利用低温常压氦气等离子处理培养基来激活培养基，使其带有大量有效的活性物质，然后这些活性物质通过处理后的培养基与乳腺癌细胞的相互作用可将乳腺癌细胞杀死，从而起到遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的作用。本发明专利技术采用的低温常压氦气等离子体能使培养基产生适当的活性氧物质，对三阴性乳腺癌细胞产生遏制作用，但对正常细胞几乎不产生影响，因此具有高度的选择性。本发明专利技术采用间接物理方法处理乳腺癌细胞，具有方便、高效的特点，可将等离子体处理后的培养基溶液当成医用注射液，对乳腺癌病人进行注射治疗。该方法能够无副作用、安全、无痛、高效杀死三阴性乳腺癌细胞。

A physical method for selectively inhibiting the malignant degree of three negative breast cancer cells

The invention relates to a method for selective containment of physical malignant breast cancer cell three negative, which is characterized in that the first use of helium at atmospheric pressure and low temperature plasma treatment medium to activate the medium, with a large number of active substances effectively, then these substances through interaction with the medium of breast cancer cells can be processed breast cancer cells to kill, so as to curb the malignant degree of breast cancer cells in three negative effects. The low temperature and normal pressure helium plasma of the invention enables the medium to produce the appropriate active oxygen substance, and has the inhibitory effect on the three negative breast cancer cells, but has almost no influence on the normal cells, so it has high selectivity. The invention adopts indirect physical method to treat breast cancer cells, which has the characteristics of convenience and high efficiency, and can treat the patients with breast cancer by injecting the plasma treated medium solution as the medical injection. This method can kill three negative breast cancer cells without side effects, safely, painlessly and efficiently.

【技术实现步骤摘要】
一种选择性遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的物理方法
本专利技术涉及一种制备含有等离子活性物质的培养基来培养三阴性乳腺癌细胞致使其死亡。主要应用于生物制药方向，属于生物、物理交叉领域新技术。
技术介绍
乳腺癌是一种高度异源性的疾病，按照常用的免疫组化分型标志物ER,PR,HER2的表达量，可以大致分为四种亚型，即luminalA,luminalB,HER2阳性，三阴性。其中三阴性乳腺癌恶性程度最高，且由于缺少雌激素受体等表面受体而至今没有有效的靶向治疗药物。目前，常用的治疗方法依然依赖于传统的放、化疗。但是这些方法由于同样杀伤快速生长的正常细胞而对癌细胞的特异性差，对患者的毒副作用强。在这种情况下我们有必要寻找一种安全、可靠的三阴性乳腺癌新方法。目前三阴性乳腺癌的靶向治疗研究都集中在靶点基因的挖掘上，特异性杀伤癌细胞的物理方法开发目前尚无明确报道。等离子体是完全或部分电离的气体，它由正离子和负离子，自由电子，自由基，臭氧和紫外线辐射等组成。通常等离子体只有在高温或真空条件下生成，目前研究技术已经可以使得等离子体在大气压和室温下形成，并且温度控制在细胞承受范围内，即低温常压等离子体。低温常压等离子体较传统物理化学方法处理细胞具有相当的柔和性，这使之成为一种非常有潜力的待开发的癌症物理疗法。近几年等离子体医药已经发展成为一个独立的领域，关于低温等离子体在医药领域的论文2014年较2007年翻了将近25倍，其在临床上的癌症治疗效果也初见端倪。经过对现有技术文献的调研发现，目前利用低温等离子对三阴性乳腺癌这种恶性程度高的乳腺癌治疗方案的报道很少，而且使用的处理方法和本专利技术完全不同。Sung-BinPark等人在《PLOSONE》第6卷第10期报道了低温等离子体对于乳腺癌细胞的影响，他们采用的处理方法是：乳腺癌细胞铺在60mm直径的培养皿中，低温等离子体直接处理细胞，处理方式为每隔1小时处理30秒并且重复10次，采用的气体为氩气，电压为2.24kV，采用DBD的放电形式，处理完以后的样品孵育24小时后检测。此处理方法不仅操作复杂，耗时长而且安全风险大，需要10个小时反复操作，而且电压采用2.24KV相对比较高，使用氩气作为电离气体不够稳定，不适宜用于临床，孵育时间也比较长没有很高的效率。相对于文献中的方法，本专利技术采用的是间接的方法，利用低温等离子体激活培养基，并不直接处理细胞。该方法操作简单，便于携带和贮藏，相当于制成低温等离子体药物。该方法处理培养基为一次性处理3分钟，并且孵育时间为6小时，相对于文献中的方法更加高效；并且使用的电压范围为0.96～1.24KV，采用氦气电离，电压比文献中小很多，电离氦气更加稳定且温度低，相对于文献中的方法更加安全可靠。另外，张先徽2010年专利技术了一种低温等离子体杀人体癌细胞装置(专利专利技术号:CN201453841U)：其采用的电源是直流脉冲电源，气体采用的是氩气和氧气混合的电离方式。该装置的缺点在于氩气添加氧气之后，电离变得不稳定，产生的等离子体更加剧烈，不适用于人体，并且我们的实验证明添加氧气后，处理癌细胞的效果没有纯净的氦气效果好。相对于这个装置，本专利技术侧重于处理方法，除了相比于他的直接处理更加安全可靠，使用纯净的氦气使产生的低温等离子体更加稳定且更接近于室温。
技术实现思路
低温常压等离子体含有多种紫外线、带电粒子(电子，离子)、电激发原子、活性氧和活性氮，产生等离子体的参数决定了递送到生物体部位等离子的类型和剂量。活性氧和活性氮能够诱导细胞死亡和增殖。低温常压等离子体可通过直接照射影响癌细胞，也可以通过照射细胞培养基再利用培养基处理癌细胞。活性氧被认为是诱导癌细胞凋亡的关键成分，O2-、H2O2、O、OH等是影响细胞内活性氧浓度的主要物质。大量活性氧可能损害细胞内的脂质体，蛋白质，DNA等，从而使细胞发生各种生理变化，包括细胞周期阻滞、衰老和凋亡。活性氧可以通过影响细胞内的信号调控来诱导细胞凋亡，正常细胞可以通过调控细胞代谢平衡来消除活性氧的毒性，癌细胞则由于缺少许多抑癌因子和正常信号传导调控因子，无法解除该毒性，最终通过内部或外部(由细胞坏死因子介导)途径引发细胞凋亡。该方法通过使用低温等离子体发生装置电离氦气来产生等离子体射流，使用这种射流处理培养基。在这个处理过程中，等离子体射流暴露在空气中并与培养基接触，一些活性物质通过等离子体射流进入到培养基中，在培养基中产生大量的活性氧和活性氮，用这种培养基来培养乳腺癌细胞，发现这种被激活的培养基对于正常乳腺上皮细胞没有抑制作用，但是对于三阴性乳腺癌有明显的致死效果。该方法使用的射频电源电压比较高，相对于直接用低温常压等离子体处理乳腺癌细胞存在的安全隐患，这种间接的处理方法具体安全可靠，方便操作等特点。并且这种被激活的培养基可以在低温下保存一段时间，这对于临床而言就有很大的前景。现在有的治疗三阴性乳腺癌的方法只有放疗和化疗，没有特定的靶向药物，放疗和化疗对人体正常细胞的伤害非常大，但通过此方法可以特异性的针对三阴性乳腺癌细胞产生作用，并且通过此方法可以生产活性的溶液，注射三阴性乳腺癌的病灶部位，对病灶的癌细胞产生特异性的杀伤，从而最大程度上降低了对于肿瘤周边正常细胞的影响，同时也减轻了患者的痛苦。本专利技术的具体操作如下：将1lm的培养基加入24孔板中，放在低温常压等离子体发生器正下方，等离子体束流尾端与培养基的距离(D)控制为1cm，喷射口垂直对准24孔板的一个小孔，控制氦气流量(F)为1slm/min，通过调节变压器控制高频电源的输出电压(U)为0.96～1.24KV，等离子体的照射时间至少为2分钟，重复此过程，可以得到24ml具有活性的培养基溶液。将一定数量的细胞铺在96孔板中，每孔的细胞数为10000/孔，孵育24h后从培养箱中取出，将96孔板中原有的培养基吸出，用刚刚通过低温常压等离子体处理好的培养基依次加入96孔板中，加入的量为1ul，然后将操作完的板子放入培养箱培养大于等于4h，癌细胞就能被杀死。有益效果：(1)所述的方法相比于用等离子体直接照射病人，有很多的优点，等离子体所产生的紫外光、电场和热量都会给病人带来不确定的影响，然而制成溶液以后就避免了这些不确定的因素，更加安全可靠同时减轻病人的痛苦。(2)所述的方法可以利用低温常压等离子体制备成溶液，可以在低温下贮藏一段时间，并且相对于直接照射操作来说更加安全方便。(3)所述的方法只需用低温常压等离子处理2min，处理细胞后的孵育时间只需4h，可见其用量少见效快等特点。(4)本专利技术所述的方法发现对于恶性程度高的三阴性乳腺癌就有非常好的疗效，在不杀死正常细胞的情况下，可以几乎全部杀死三阴性乳腺癌细胞。附图说明图1-低温常压等离子体制备活性培养基并处理乳腺癌细胞的方法流程图。该图表示如何制备具有活性物质的培养基和如何将激活的培养基转移到培养皿中来培养三阴性乳腺癌细胞，致其死亡。图2-低温常压等离子体设备结构原理图。该图表示此装置由示波器(1)、高频电源(2)、铁架台(3)、定制石英管(4)、中空不锈钢毛细管(5)、圆环型带孔绝缘固定套(6)、铜电极(7)、培养皿(8)、转子流量计(9)、氦气瓶(10)10个部件组成。图3–经低温常压等离子体制备的活性培养基处理乳腺癌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性遏制乳腺癌细胞恶性程度的物理方法，其特征在于：首先利用低温常压氦气等离子处理培养基来激活培养基，使其带有大量有效的活性物质，然后这些活性物质通过处理后的培养基与乳腺癌细胞的相互作用可将乳腺癌细胞杀死，从而起到遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的作用。

【技术特征摘要】
1.一种选择性遏制乳腺癌细胞恶性程度的物理方法，其特征在于：首先利用低温常压氦气等离子处理培养基来激活培养基，使其带有大量有效的活性物质，然后这些活性物质通过处理后的培养基与乳腺癌细胞的相互作用可将乳腺癌细胞杀死，从而起到遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的作用。2.根据权利要求1所述的方法是物理方法间接处理癌细胞的方法，利用低温常压氦气等离子体处理培养基，然后通过处理后的培养基与乳腺癌细胞的相互作用进而将三阴性乳腺癌细胞杀死。此方法不同于等离子体直接处理乳腺癌细胞的方法。3.根据权利要求1所述的低温常压等离子体，其等离子体束流的长度为2-3cm，横截面积为...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓峰，徐潇宇，肖少庆，顾晓峰，陆文怡，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32