【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于等离子体与生物，更具体地，涉及一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置及方法。
技术介绍
1、众所周知，癌症一直是全球关注的公共卫生问题。在现代医学时代，科学家研究和开发了多种治疗恶性肿瘤的方法，如药物、手术、放疗和免疫治疗等。其中，新型辅助化疗策略受到越来越多的关注，并可能成为外科手术最有希望的替代方法。然而，药物治疗存在许多缺点，包括靶向性差、稳定性低、生物相容性差和容易降解，这可能会导致治疗效果不理想和严重的副作用。如何克服这些问题已成为当前化疗研究的重点。目前商业化的抗癌纳米药物和纳米载体包括三种：脂质体、白蛋白纳米粒和聚合物胶束。尽管它们提供了一些可观的效果，但这些纳米药物和纳米载体的应用面临着生理屏障的问题。癌症药物递送的一个主要问题就是药物不能总是有效地绕过多重生物屏障。在大多数身体组织中，内皮细胞衬里非常致密且不允许血液和肿瘤之间的药物进行等物质快速交换。改进用于治疗癌症的药物输送系统(包括输送载体)可能会提高药物的疗效和安全性。
2、囊泡是细胞活化或凋亡过程中，细胞骨架发生变化时以“发芽”方式释放到细胞外的泡状结构，直径约100-1000nm，是细胞间物质信息交换的载体。肿瘤来源的细胞外囊泡可以有效地将药物递送到肿瘤干细胞的细胞核，从而杀死肿瘤干细胞而无毒副作用，载药囊泡具有一些独特的优势，如低免疫原性、靶向结合能力以及突破肿瘤治疗生理屏障的能力。
3、目前主要采取的制备载药囊泡的方法是用紫外灯照射细胞使其凋亡产生囊泡，但是其对于细胞膜的结构以及通透性基本没有改变，化疗
技术实现思路
1、针对相关技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置及方法，旨在解决现有技术中采用紫外灯照射细胞使其凋亡产生囊泡，囊泡载药量不高的问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置，包括：放电头、升压模块、接地极、电源模块和放电仓；
3、所述放电仓包括放电仓外壳和移动平台；所述移动平台位于所述放电仓外壳内部，用于放置培养皿；所述放电仓外壳的顶部开口，所述放电头通过顶部开口进入所述放电仓；所述放电仓用于为所述培养皿提供稳定的反应环境；
4、所述放电头包括高压电极和连接板，所述高压电极为多根针状电极组成的圆形阵列；所述高压电极的一端与培养皿的开口对齐，另一端通过所述连接板连接至所述升压模块，所述升压模块与所述电源模块和所述接地极连接，所述接地极放置于所述培养皿中；
5、所述电源模块通过所述升压模块升压后向所述高压电极提供高压；
6、所述高压电极与接地极之间放电，在所述培养皿上方电离空气产生等离子体，所述等离子体照射使所述培养皿中的肿瘤凋亡细胞产生囊泡并增加囊泡膜的通透性，所述囊泡与化疗药物一起孵育得到载药囊泡。
7、可选的，所述放电头还包括：绝缘外壳、限流电阻、电阻槽和电极固定片；
8、所述高压电极的尾部通过所述电极固定片的圆形凹槽固定，并安装在所述电阻槽中，与所述限流电阻相连；
9、所述限流电阻另一端连接到所述连接板。
10、可选的，所述升压模块的升压比为1：1000；所述升压模块的正输出端与高压电极相连，所述升压模块的负输出端与接地极相连。
11、可选的，所述针状电极为钨针，直径为1mm，尖端长度为1mm～2mm，总长度为5mm。
12、可选的，所述放电仓外壳上设置多对高度不同的孔洞，不同对孔洞之间相互连通，用于改变所述培养皿与所述高压电极间的距离。
13、可选的，所述电源模块的电压范围为9v～10v，所述升压模块升压后输出的电压范围为9kv～10kv。
14、第二方面，本专利技术还提供了一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的方法，应用于如第一方面任一所述的装置，包括：
15、将无血清培养基重悬的肿瘤细胞加入到培养皿中，将接地极放到所述培养皿中并将所述培养皿放置到放电仓中的移动平台上，使放电头的高压电极与所述培养皿开口对齐；
16、开启电源模块，将电压调至9v～10v，经升压模块升压后使所述高压电极电离空气产生等离子体；
17、所述等离子体对所述培养皿中的肿瘤细胞进行照射处理，处理时间为3min～5min，所述肿瘤细胞凋亡产生囊泡，所述等离子增加囊泡膜的通透性；
18、向所述培养皿中加入化疗药物，所述化疗药物与囊泡混合均匀并放入培养箱中共同孵育；
19、收集共同孵育产生的载药囊泡。
20、可选的，调整移动平台插入放电仓外壳上的孔洞的位置，以调整所述培养皿与所述高压电极间的距离。
21、通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：
22、1、本专利技术实施例提供的一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置，通过升压模块，在较低电源电压的情况下仍能使放电头放电产生等离子体，使用大气压低温等离子体诱导细胞内产生大量的氧化性自由基，使得其dna与线粒体受损，从而诱发细胞凋亡产生囊泡；同时，利用产生的等离子体在囊泡膜表面产生强电场使囊泡膜通透性增加，加入化疗药物与囊泡共同孵育后，增加得到的载药囊泡中的载药量。提高了制造包载化疗药物囊泡的效率，同时提高了载药量。
23、2、本专利技术实施例提供的一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置，放电头的高压电极采用n根钨针组成圆形阵列，使得产生的等离子体更为均匀，在等离子体处理过程中，无需人工操作，大大提高操作人员的工作效率；本装置中的放电仓外壳上设置多对高度不同的孔洞，移动平台通过插入不同高度的孔洞，可以改变培养皿与高压电极间的距离，即产生的等离子体与处理对象的距离，适用于不同情况，使得操作人员在利用装置处理对象时操作更容易。
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1.一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置，其特征在于，包括：放电头、升压模块、接地极、电源模块和放电仓；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电头还包括：绝缘外壳、限流电阻、电阻槽和电极固定片；
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升压模块的升压比为1：1000；所述升压模块的正输出端与高压电极相连，所述升压模块的负输出端与接地极相连。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针状电极为钨针，直径为1mm，尖端长度为1mm～2mm，总长度为5mm。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电仓外壳上设置多对高度不同的孔洞，不同对孔洞之间相互连通，用于改变所述培养皿与所述高压电极间的距离。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源模块的电压范围为9V～10V，所述升压模块升压后输出的电压范围为9kV～10kV。
7.一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的方法，应用于如权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于
...【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体的制备包载化疗药物囊泡的装置，其特征在于，包括：放电头、升压模块、接地极、电源模块和放电仓；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电头还包括：绝缘外壳、限流电阻、电阻槽和电极固定片；
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升压模块的升压比为1：1000；所述升压模块的正输出端与高压电极相连，所述升压模块的负输出端与接地极相连。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针状电极为钨针，直径为1mm，尖端长度为1mm～2mm，总长度为5mm。
5.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂兰兰，陈曦，蒋新农，张睿之，陈春成，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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