一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，包括：纳米粒子发生器，用于制备纳米粒子微刀；纳米粒子微刀，由直链烷基胍与疏水性抗癌药物经超分子共组装构成；输液装置，用于将纳米粒子微刀输送至给药针；反馈装置，用于监测输液流速，判断纳米粒子微刀是否能够克服肿瘤组织内部的间质压；给药针，用于将纳米粒子微刀输送至指定部位；控制模块，通过借助肿瘤消融公式，用于计算纳米粒子微刀的实际注射剂量。本发明专利技术属于不依赖热损伤的新型介入消融系统，能够实现范围可控的、安全有效的、精准的肿瘤消融。本发明专利技术作为一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，可广泛应用于医疗设备领域。疗设备领域。疗设备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统


[0001]本专利技术涉及医疗设备领域和纳米医药领域，尤其涉及一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤具有高发病率和高复发率的特点，已成为威胁人类健康的重大疾病之一。现有肿瘤消融装置大多是基于热消融治疗方式来制作的，包括射频消融、激光消融以及微波消融等治疗方式，目前热消融技术主要用在肝癌、乳腺癌与肺癌等较小实体瘤(直径小于5cm，且肿瘤病灶不超过3个)的治疗，并且如果相关肿瘤毗邻重要器官、血管、神经，也不适用于消融治疗；另一方面，对于较大的肿瘤来说，热消融技术可能会导致不完全的肿瘤消融、肿瘤复发或肿瘤转移等治疗结果，因此目前消融治疗一般只适用于晚期癌症患者的姑息治疗或不适合手术的患者，阻碍了局部经皮消融治疗成为肿瘤治疗的主流治疗方式。
[0003]由于在治疗过程中所产生的热量传导难以精准预测，热消融技术相关的、消融范围的精度控制仍然不理想，可能会导致毗邻肿瘤消融区附近的重要脏器、血管、神经受到严重的热损伤，从而导致各种肿瘤消融相关的严重并发症，限制了肿瘤热消融的实际应用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种纳米粒子介导的纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，不依赖热损伤的新型介入消融系统，能够实现范围可控的、安全有效的、精准的肿瘤消融以及消除癌痛。本专利技术通过在纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统中的纳米粒子发生器，自动化制备产生纳米粒子微刀，利用该系统将纳米粒子微刀以介入给药的方式直接匀速输送至肿瘤部位，通过反馈装置监测纳米粒子微刀是否能够克服肿瘤组织内部的间质压，以实现将其正常地输送到肿瘤内部组织，在肿瘤消融公式的指导下，最终实现精准地消除局部肿瘤，并且同时彻底消除肿瘤所引起的癌痛。
[0005]本专利技术所采用的第一技术方案是：一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，包括：
[0006]纳米粒子发生器，用于制备纳米粒子微刀；
[0007]纳米粒子微刀，是由直链烷基胍与疏水性抗癌药物经超分子共组装构成的5
‑
280纳米直径的纳米药物颗粒；
[0008]输液装置，用于将纳米粒子微刀输送至给药针；
[0009]反馈装置，用于监测输液流速、输液实际体积，判断纳米粒子微刀是否能够克服肿瘤组织内部的间质压，进而被运送至肿瘤内部；
[0010]给药针，用于将纳米粒子微刀输送至指定部位；
[0011]控制模块，用于计算所需的、用于精准消融肿瘤的、纳米粒子微刀的注射剂量，并且控制各个系统之间的正常运行。
[0012]进一步，所述输液装置包括：
[0013]输液泵，用于提供动力将纳米粒子微刀经输送导管输送至给药针；
[0014]输送导管，用于将纳米粒子发生器制作的纳米粒子微刀输送至给药针；
[0015]进一步，还包括：
[0016]显示装置，用于展示输液流速、输液阻力和纳米粒子微刀的注射剂量。
[0017]进一步，所述直链烷基胍与所述疏水性抗癌药物的质量比为(0.1～15):(0.5～10)。
[0018]进一步，所述直链烷基胍中的碳原子数目为4～25。
[0019]进一步，所述直链烷基胍包括十二烷基胍、十四烷基胍、直链十八烷基胍和二十烷基胍。
[0020]进一步，所述疏水性抗癌药物包括卡洛芬、普拉洛芬、达那非尼、索拉非尼、瑞格非尼、呋喹替尼、仑伐替尼、厄洛替尼、紫杉醇、阿霉素、多烯紫杉醇、甲氨蝶呤、长春新碱、喜树碱、10
‑
羟基喜树碱、柠檬烯、氢化可的松、他克莫司、塞来昔布、罗非昔布、依托度酸、氟比洛芬酯、萘丁美酮、卡博替尼、吉非替尼、榄香烯、曲安奈德、尼莫地平和他达那非。
[0021]进一步，所述纳米粒子发生器产生纳米粒子微刀的制备方法与原理包括以下步骤：
[0022]将直链烷基胍和疏水性抗癌药物共溶解于有机溶剂中，得到药物混合溶液；
[0023]将药物混合溶液缓慢滴入水溶液中，同时进行搅拌，反应完成后，静置，透析去除游离药物和有机溶剂，得到纳米粒子微刀。
[0024]进一步，所述控制模块用于计算所需的、用于消融肿瘤的、纳米粒子微刀的注射剂量的计算公式如下：
[0025]V＝k
×
(N
×
10
‑
q
)+μ
[0026]上式中，V表示肿瘤消融体积，κ表示消融系数，N表示纳米粒子微刀的物质的量，q表示取值范围在2
‑
15之间的正整数，μ表示线性回归分析后的常数。
[0027]本专利技术系统的有益效果是：本专利技术能够实现精准地消融局部肿瘤，从而极大地降低化疗药物对其他正常脏器的损伤，并且同时可以有效地消除、缓解癌痛，该系统能够实现范围可控的、不依赖冷热刺激损伤的、安全有效的肿瘤精准消融，由于避免热传导的不可控性以及传统热消融技术损伤病灶周围重要关键脏器、神经的可能性，具有极好的安全性。目前市场上还没有类似的装置和纳米药物。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统的结构框图；
[0029]图2是由十二烷基胍和阿霉素组成的纳米粒子微刀的透射电镜图；
[0030]图3是由十二烷基胍和阿霉素组成的纳米粒子微刀的稳定性检测图；
[0031]图4是纳米粒子微刀的表面电势及表面电荷示意图；
[0032]图5是由十二烷基胍和阿霉素组成的纳米粒子微刀的药物累积释放实验示意图；
[0033]图6是由十二烷基胍和阿霉素组成的纳米粒子微刀的细胞毒性实验示意图；
[0034]图7是经过不同剂量的纳米粒子微刀给药后小鼠原位肿瘤的体积变化曲线示意图；
[0035]图8是纳米粒子不同给药剂量与肿瘤缩小体积(Y)之间的线性回归分析示意图；
[0036]图9肿瘤精准消融公式准确性的验证实验
[0037]图10是纤维丝刺激实验监测纳米粒子微刀缓解癌痛的疗效示意图；
[0038]图11是给药后小鼠的体重变化曲线示意图，表明材料的生物安全性；
[0039]图12是本专利技术具体实施例纳米粒子微刀制备方法的步骤流程图。
[0040]图13是本专利技术一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统的电路示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0042]如图1所示，本专利技术提供了一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，包括纳米粒子发生器、纳米粒子微刀、输液泵、输送导管、给药针、反馈装置、控制模块和显示装置，所述纳米粒子发生器、输液泵、输送导管、给药针、反馈装置和显示装置分别与控制模块连接，所述纳米粒子发生器、输液泵、输送导管、反馈装置和给药针依次连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，其特征在于，用于精准消融局部肿瘤以及消除癌痛，包括：纳米粒子发生器，用于制备纳米粒子微刀；纳米粒子微刀，是由直链烷基胍与疏水性抗癌药物经超分子共组装构成的5
‑
280纳米直径的纳米药物颗粒；输液装置，用于将纳米粒子微刀输送至指定部位；反馈装置，用于监测输液流速、实际输液量，判断纳米粒子微刀是否能够克服肿瘤组织内部的间质压，进而被运送至肿瘤内部；给药针，用于将纳米粒子微刀输送至指定部位；控制模块，用于计算精准消融肿瘤的纳米粒子微刀的注射剂量，并控制各个系统之间的正常运行。2.根据权利要求1所述一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，其特征在于，所述输液装置包括：输液泵，用于提供动力将纳米粒子微刀经输送导管输送至给药针；输送导管，用于将纳米粒子发生器制作的纳米粒子微刀输送至给药针。3.根据权利要求1所述一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，其特征在于，还包括：显示装置，用于展示输液流速、实际输液量、纳米粒子微刀发生器工作状态和纳米粒子微刀的注射剂量。4.根据权利要求1所述一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，其特征在于，所述纳米粒子微刀的直链烷基胍与所述疏水性抗癌药物的质量比为(0.1～15):(0.5～10)。5.根据权利要求1所述一种纳米粒子微刀介导的肿瘤精准消融系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，马骊，姚晟，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：