一种细胞不可逆电穿孔装置以及细胞不可逆电穿孔方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种细胞不可逆电穿孔装置，包括电穿孔机构，包括至少两个导电针体，所述导电针体具有第一腔体，以及将所述第一腔体与外界连通的第一开口和第二开口；供药机构，所述供药机构连接所述导电针体，向所述导电针体的第一腔体输送药物分子；供电机构，所述供电组件连接所述电穿孔机构，用于向所述电穿孔机构提供使细胞发生不可逆电穿孔的电场。细胞电穿孔装置将抗癌药物与局部施加的不可逆电穿孔的电场相结合，能够实现对肿瘤细胞的高效杀灭，有效提高了肿瘤治疗效果，并且进一步降低了抗癌药物的使用剂量，减轻抗癌药物对身体的毒副作用，在癌症治疗领域具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种细胞不可逆电穿孔装置以及细胞不可逆电穿孔方法
本专利技术涉及医用器械
，具体涉及一种细胞不可逆电穿孔装置以及细胞不可逆电穿孔方法。
技术介绍
肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病，它是由细胞持续性过度增生形成，具有向周围组织侵犯和向其他脏器转移的特点。肿瘤严重危害人类身体健康，是当今世界公认的公共卫生难题之一。目前，肿瘤的治疗方法主要由手术治疗、放射治疗、化学治疗和免疫治疗等。化学治疗是利用可杀灭肿瘤细胞的化学药物来治疗肿瘤，通过口服、肌肉注射或者静脉注射，使得部分药物分子通过身体内循环到达病灶处，对癌细胞进行杀伤。化学治疗通过内循环使药物到达病灶，在内循环过程中也会被身体正常组织吸收，造成药物毒副作用。此外，化疗效果的好坏同药物剂量大小有关。但大剂量药物的应用，会加大药物的毒副作用。利用脉冲电场使肿瘤细胞产生电穿孔，提高细胞膜的通透性，可促进药物进入细胞内部，增强药物疗效，从而达到治疗肿瘤的目的，这种方法称为电化学疗法。电化学疗法通过施加电场在肿瘤细胞膜上形成电穿孔，降低了药物的通透性障碍，有利于提高药物吸收效率、减小药物的毒副作用。然而，由于电化学疗法在肿瘤细胞膜上形成的为瞬态穿孔，在经过几个小时后，瞬态穿孔消失，无法形成对肿瘤药物的长效吸收，限制了对肿瘤细胞的杀伤作用。此外，通过形成电穿孔有利于减小药物的使用剂量，但药物使用过程中仍会通过内循环到达正常组织处，造成对正常组织较高的毒副作用。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中通过电化学疗法治疗肿瘤存在肿瘤细胞无法长效吸收药物，造成对肿瘤细胞的杀伤效果有限且正常组织的毒副作用的缺陷。为此，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种细胞不可逆电穿孔装置，包括：电穿孔机构，包括至少两个导电针体，所述导电针体具有第一腔体，以及将所述第一腔体与外界连通的第一开口和第二开口；供药机构，所述供药机构连接所述导电针体，向所述导电针体的第一腔体输送药物分子；供电机构，所述供电组件连接所述电穿孔机构，用于向所述电穿孔机构提供使细胞发生不可逆电穿孔的电场。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述供电机构向所述电穿孔机构施加具有正负双极性的脉冲电场。进一步可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述脉冲电场的电场强度≥500V/cm，脉冲频率≥5kHz，脉冲宽度为0.1－100μs。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述供电机构包括脉冲电场发生件，和连接所述脉冲电场发生件与所述电穿孔机构的导线。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述第一腔体在所述导电针体相对远离的两端形成连接端和刺入端，所述第二开口形成于所述连接端，所述第一开口形成于所述刺入端。进一步可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述第一腔体在所述针体内部沿轴向延伸，所述刺入端具有朝向所述第一腔体倾斜的端面，所述第一开口位于所述端面上。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述细胞不可逆电穿孔装置还包括具有安装内腔的基座，所述导电针体滑动设置在所述基座内，且所述导电针体的第一开口可由所述安装内腔穿出。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述基座的安装内腔中还设置有伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别抵靠于所述基座的底部内表面和所述导电针体，所述伸缩机构驱动所述导电针体朝向远离或靠近所述基座的方向移动。可选地，上述的细胞不可逆电穿孔装置，所述供药机构包括存储药物分子的储藏件，连通所述储藏件与所述导电针体的管路，以及驱动药物分子在所述管路内流通的驱动件。第二方面，本专利技术提供了一种细胞穿孔方法，所述细胞穿孔方法应用上述的细胞不可逆电穿孔装置。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的细胞不可逆电穿孔装置，电穿孔机构，包括至少两个导电针体，所述导电针体具有第一腔体，以及将所述第一腔体与外界连通的第一开口和第二开口；供药机构，所述供药机构连接所述导电针体，向所述导电针体的第一腔体输送药物分子；供电机构，所述供电组件连接所述电穿孔机构，用于向所述电穿孔机构提供使细胞发生不可逆电穿孔的电场。上述的细胞不可逆电穿孔装置，利用电穿孔机构的针体穿入到目标组织区域(例如，肿瘤组织)，连接电穿孔机构的供电机构通过导电针体向目标区域施加使细胞发生不可逆电穿孔的电场，使肿瘤细胞的细胞膜上产生不可逆的电穿孔，诱导肿瘤细胞的坏死、凋亡。同时，供药机构连接导电针体的的第一腔体，利用供药机构向第一腔体输送药物分子，药物分子经导电针体被递送至发生电穿孔的肿瘤细胞附件，并通过电穿孔进入肿瘤细胞内，针对性杀伤肿瘤细胞。现有技术中电化学疗法通过在肿瘤细胞上形成瞬态穿孔，以提高细胞膜的通透性，降低肿瘤细胞对药物的通透性障碍。但是，瞬态穿孔的可持续时间短，无法形成肿瘤细胞对抗癌药物的长效吸收，限制了对肿瘤细胞的杀伤效果以及抗癌药物的相对减少剂量。本专利技术中的细胞不可逆电穿孔装置，通过在肿瘤细胞的细胞膜上形成的是不可逆的电穿孔，与瞬态电穿孔相比，能够形成对药物分子的长效接收，提高药物分子对肿瘤细胞的杀灭效果。由于不可逆电穿孔相对提高了药物分子进入肿瘤细胞内的效率，因此与瞬态穿孔促使药物分子进入肿瘤细胞内的方法相比，有利于减小肿瘤药物分子的使用剂量，进而降低药物分子对身体正常组织的毒副作用。此外，由于电穿孔机构的导电针体是针对性刺入肿瘤组织附近，药物分子直接在肿瘤组织附件经细胞膜上的电穿孔进入肿瘤细胞内，避免了通过身体内循环进入身体正常组织造成的药物副作用。细胞电穿孔装置将抗癌药物与局部施加的不可逆电穿孔的电场相结合，能够实现对肿瘤细胞的高效杀灭，有效提高了肿瘤治疗效果，并且进一步降低了抗癌药物的使用剂量，减轻抗癌药物对身体的毒副作用，在癌症治疗领域具有较好的应用前景。2.本专利技术提供的细胞不可逆电穿孔装置，供电机构向电穿孔机构施加具有正负双极性的脉冲电场，所述脉冲电场的电场强度≥500V/cm，脉冲频率≥5kHz，脉冲宽度为0.1－100μs。通过设置电场参数，能够实现在肿瘤细胞上不可逆的电穿孔，并且最大程度减小对正常组织的损伤。3.本专利技术提供的细胞不可逆电穿孔装置，所述第一腔体在所述导电针体相对远离的两端形成连接端和刺入端，所述第二开口形成于所述连接端，所述第一开口形成于所述刺入端。细胞不可逆电穿孔装置通过导电针体的刺入端穿入肿瘤组织内，供药机构内的药物分子经连接端的第二开口进入导电针体的第一腔体中，然后经第一腔体的输送，由第一开口递送至肿瘤组织处，药物分子经肿瘤细胞上的不可逆电穿孔进入肿瘤细胞内，对其进行杀灭。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中提供的细胞不可逆电穿孔装置的结构示意图；图2为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，包括：/n电穿孔机构(1)，包括至少两个导电针体(11)，所述导电针体(11)具有第一腔体(113)，以及将所述第一腔体(113)与外界连通的第一开口(111)和第二开口(112)；/n供药机构(2)，所述供药机构(2)连接所述导电针体(11)，向所述导电针体(11)的第一腔体(113)输送药物分子；/n供电机构(3)，所述供电组件连接所述电穿孔机构(1)，用于向所述电穿孔机构(1)提供使细胞发生不可逆电穿孔的电场。/n

【技术特征摘要】
1.一种细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，包括：
电穿孔机构(1)，包括至少两个导电针体(11)，所述导电针体(11)具有第一腔体(113)，以及将所述第一腔体(113)与外界连通的第一开口(111)和第二开口(112)；
供药机构(2)，所述供药机构(2)连接所述导电针体(11)，向所述导电针体(11)的第一腔体(113)输送药物分子；
供电机构(3)，所述供电组件连接所述电穿孔机构(1)，用于向所述电穿孔机构(1)提供使细胞发生不可逆电穿孔的电场。


2.根据权利要求1所述的细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，所述供电机构(3)向所述电穿孔机构(1)施加具有正负双极性的脉冲电场。


3.根据权利要求2所述的细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，所述脉冲电场的电场强度≥500V/cm，脉冲频率≥5kHz，脉冲宽度为0.1－100μs。


4.根据权利要求1－3任一项所述的细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，所述供电机构(3)包括脉冲电场发生件(31)，和连接所述脉冲电场发生件(31)与所述电穿孔机构(1)的导线(32)。


5.根据权利要求1－4任一项所述的细胞不可逆电穿孔装置，其特征在于，所述第一腔体(113)在所述导电针体(11)相对远离的两端形成连接端(115)和刺入端(114)，所述第二开口(112)形成于所述连接端(115)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，范声芳，
申请(专利权)人：苏州博思得电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32