细胞材料的体内刺激制造技术

本发明专利技术涉及细胞材料的体内刺激。特别地，本发明专利技术涉及一种体内刺激细胞和组织的方法，包括向所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，其中与未接受所述刺激的细胞和组织相比，改进了所述细胞和组织的生长特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及细胞材料的体内刺激。特别地，本专利技术涉及一种体内刺激细胞和组织的方法，包括向所述细胞或组织施加刺激的步骤，其提升细胞活性。
技术介绍
使用电磁场脉冲(EMFP)来治疗慢性病，如关节炎、腱炎和炎症已广为人知。例如，见美国专利No.5,376,065、No.4,266,532、No.4,461,663、No.4,535,775、No.3,890,953、No.3,893,462、No.3,952,751和No.4,667,809。在某些上述方法中，待治疗的身体的一部分，如四肢，被置于环形线圈中。然后在临床可用的频率内施加EMFP，以通过刺激软骨和/或结缔组织产生内源性再生。例如，见美国专利No.3,270,746、No.3,329,149和No.3,952,751。应当理解上述方法是为应用兆赫范围内的EMFP脉冲群(bursts)的现有技术中成就的反映，其与现有技术中的其他应用千赫或更低范围的电磁波脉冲群(burst ofpulses)的成就完全不同。在过去的十年间，相对高频的EMFP已用于多种病症的治疗中(例如，见美国专利No.4,454,882、No.4,674,482、No.4,998,532和No.5,014,699)。在近年内也使用了射频EMFP的临床应用。在这些领域，已应用了正弦或其他形式的脉冲群(pulse burst)。使用的频率通常为约27MHz，其中每个脉冲群通常表现出65微秒的宽度，并且每群含有1,100至10,000个脉冲，其中脉冲群重复频率在0.01至1,000赫兹范围内。然而，虽然在使用EMFP治疗多种病症上有大量研究，对于可用于治疗的最有效参数仍存在高度不确定性。这一点由反映过多已试验的可能参数的为数众多的专利加以说明(见美国专利No.4,467,808，其利用由交流电源产生的20至100KHz信号，用于治疗骨头中的骨质-->疏松症；美国专利No.4,266,532和No.4,461,663，其描述了单向低电压脉冲的应用；和美国专利No.4,535,775，其描述了非侵袭(non-invasive)电容器耦合的信号。因此，可见仍有对正确定义了临床应用参数的用于体内EMFP的治疗方案的持续需要。
技术实现思路
专利技术人已表明，通过应用外生EMFP(其模拟真实的体育锻炼的效果)，有可能原位治疗细胞、组织和器官。特别地，专利技术人已确定具体的电仿生刺激，其等效于与锻炼相关的真实的生理条件。因此，在本专利技术的第一个方面，提供一种体内刺激细胞和组织的方法，包括对所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，其中与未接受所述刺激的细胞和组织相比，增强了所述细胞和组织的生长特性。电仿生刺激包括造成增强的生长特性的特定配置的时间变化EMFP的模式。在第二个方面，本专利技术提供一种体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括对所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，所述电仿生刺激包括复数的时间段，其中每个时间段包括复数的电磁场脉冲块，所述脉冲块被无电磁场脉冲的间隔分隔，每个电磁场脉冲块包括复数的有确定持续时间的电磁场脉冲，其中复数的电磁场脉冲中的每个电磁场脉冲被时间可变的脉冲间隔(space)分隔，其中每段时间之间的所述间隔在时间长度上变化，和其中电磁脉冲的持续时间是均一的。优选地，电仿生刺激包括2至4个时间段，更优选地为2至3个时间段，和最优选地为3个时间段，其中每个时间段包括多个电磁场脉冲块，其各不相同。本领域技术人员可以理解，设计时间段以模拟通常的锻炼模式“热身”、“最大量运动”和“平静下来”。在某些具体实施方式中，时间段模拟平缓行走(时间段1)、剧烈运动(explosiveexercise)(时间段2)，然后是轻松慢跑(时间段3)，其中传输电磁场脉冲块的速率或频率扮演重要角色。因此，将定制每个时间段的持续时间至所需结果并且模拟以上列出的锻炼模式。在某些具体实施方式中，电仿生刺激包括3个时间段，其中时间段1具有2分钟至9分钟-->的持续时间，时间段2具有10分钟至18分钟的持续时间，时间段3具有6分钟至12分钟的持续时间。应当理解的是，当每一时间段的持续时间变化时，在每个时间段内电磁场脉冲块或“模式”的数目也将会变化。设计电磁场脉冲块以复制当经受普通生理应力水平时，在完全水合的结缔组织中观察到的压电响应。用无电磁场脉冲间隔来分隔每个电磁场脉冲块。分隔电磁场脉冲块的间隔将为可变的时间长度，其取决于治疗的要求。在某些具体实施方式中，在时间段1中每个电磁场脉冲块之间的间隔将为14毫秒至200毫秒，而时间段2中的间隔将为5毫秒至80毫秒，时间段3中的间隔为20毫秒至100毫秒。本领域技术人员可以理解，在每个电磁场脉冲块中均将有复数的独立的电磁场脉冲。每个电磁场脉冲对体内细胞和组织提供生长改变特性(growth altering characteristics)。同样地，可以使用任意磁场强度，只要其对细胞和组织提供生长改变特性。在某些具体实施方式中，使用的磁场强度为1高斯至100高斯，即0.0001特斯拉至0.01特斯拉。优选地，磁场强度为约1高斯至100高斯，更优选为3高斯。应当理解这也可以用mV/cm表示。在这种情况下，优选的强度为1.3mV/cm。如上讨论，电磁脉冲块复制至完全水合的结缔组织的压电响应。同样地，每个电磁场脉冲的持续时间可变。优选地，脉冲持续时间为200微秒至380微秒。在每个电磁脉冲块内，存在复数的电磁场脉冲。优选地，在每个块中的电磁场脉冲的数目为1至50，优选为10至30，最优选为约20。在某些具体实施方式中，在每个块内电磁场脉冲的数目为20，每个脉冲的脉冲持续时间为约100微秒。在每个块内的每个电磁场脉冲可由可变时间间隔分隔。通常，每个电磁场脉冲间的时间间隔为0至300000微秒。在某些优选的具体实施方式中，20电磁场脉冲具有下述间隔：P1-1至25500微秒；P2-0至24000微秒；P3-0至22000微秒；P4-0至20000微秒；P5-0至20000微秒；P6-0至20000微秒；P7-0至20000微秒；P8-0至20000微秒；P9-0至22000微秒；P10-0至24000微秒；P11-0至25500微秒；P12-0至24000微秒；P13-0至22000微秒；P14-0至22000微-->秒；P15-0至24000微秒；P16-0至12000微秒；P17-0至15000微秒；P18-0至20000微秒；P19-0至21000微秒和P20-0至22000微秒。在第三个方面，本专利技术提供一种原位处理组织的方法，包括：采集选定的部分组织，和保证所述部分组织邻近能量传输元件；从所述能量传输元件传输电仿生刺激；和传输所述电仿生刺激至所述部分组织内的目标细胞，直至与未接受所述刺激的细胞和组织相比，所述细胞和组织的生长特性被改变。在第四个方面，本专利技术提供体内处理组织的系统，该系统包括：能量源；用于提供电仿生刺激的能量传输元件；和适合支撑组织的支撑机构(holding mechanism)，以使得由所述能量传输元件发出的电仿生刺激处理所述组织。在第五个方面，本专利技术提供处理个体的方法，包括下述步骤：提供包括电磁场脉冲发生器的装置；将装置放置于个体身体组织附近；和在一定频率下以及在个体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括对所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，其中与未接受所述刺激的细胞和组织相比，改进了所述细胞和组织的生长特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU 2006-4-7 20069018191、一种用于体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括对所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，其中与未接受所述刺激的细胞和组织相比，改进了所述细胞和组织的生长特性。2、根据权利要求1所述的方法，其中所述电仿生刺激包括造成改进的生长特性的特定配置的时间变化EMFP的模式。3、一种用于体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括对所述细胞和组织施加电仿生刺激的步骤，所述电仿生刺激包括复数的时间段，其中每个时间段包括复数的电磁场脉冲块，所述脉冲块被无电磁场脉冲的间隔分隔，每个电磁场脉冲块包括复数的有确定持续时间的电磁场脉冲，其中复数的电磁场脉冲中的每个电磁场脉冲被时间可变的脉冲间隔分隔，其中每段时间之间的所述间隔在时间长度上变化，并且其中电磁脉冲的持续时间是均一的。4、根据权利要求3所述的方法，其中所述电仿生刺激包括2至4个时间段，其中每个时间段包括多个电磁场脉冲块，其各不相同。5、根据权利要求3所述的方法，其中所述电仿生刺激包括2至3个时间段，其中每个时间段包括多个电磁场脉冲块，其各不相同。6、根据权利要求3所述的方法，其中所述电仿生刺激包括3个时间段，其中每个时间段包括多个电磁场脉冲块，其各不相同。7、根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中时间段模拟平缓行走、剧烈运动和然后是轻松慢跑，其中电磁场脉冲块的传输速率或频率变化。8、根据权利要求3所述的方法，其中所述电仿生刺激包括3个时间段，其中时间段1具有2分钟至9分钟的持续时间，时间段2具有10分钟至18分钟的持续时间，和时间段3具有6分钟至12分钟的持续时间。9、根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中每个电磁场脉冲块被无电磁场脉冲的间隔分隔。10、根据权利要求9所述的方法，其中分隔电磁场脉冲块的间隔具有可变的时间长度。11、根据权利要求9所述的方法，其中在时间段1中每个电磁场脉冲块之间的间隔为14毫秒至200毫秒，而在时间段2中的间隔为5毫秒至80毫秒，在时间段3中的间隔为20毫秒至100毫秒。12、根据权利要求3至11中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD爱德华兹，CJ吴，KF陈，
申请(专利权)人：全球能源医药私人有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]