【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及癌细胞凋亡调控，具体地涉及一种电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，以及使用该系统的一种电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法和评估方法。
技术介绍
1、随着生物电磁技术的发展和研究的深入，脉冲电场(pulsedelectricfield,pef)和大气压冷等离子体(coldatomsphericplasma,cap)被广泛的应用在了癌症的治疗当中。pef作用癌细胞时能对细胞膜、细胞器膜产生电穿孔效应，cap作用时能产生大量活性氧离子(reactiveoxygenspecies，ros)和活性氮离子(reactivenirtrigenspecies，rns),可引起癌细胞的氧化应激反应，破坏dna、氧化脂质和蛋白质等导致细胞凋亡和坏死。
2、cap的温度在102-103k，气压与大气压接近，在辐照过程中产生的高能电子轰击溶液可使水分子发生电离，激发生成游离氧、臭氧、自由基等物质，联合辐照时会产生电磁场、紫外线等物理因素协同作用，可以更好杀伤细菌、病毒、细胞等生命体。cap应用于癌症治疗是一个非常新兴的领域，是一种典型的ros促氧化疗法,在体外细胞实验中，可以有效地抑制人胶质瘤细胞、人皮肤癌细胞、人胰腺癌细胞等细胞生长。利用cap直接处理肿瘤组织，可以显著抑制移植肿瘤的生长。
3、癌细胞通常体积较大，含水量明显增多，核质比显著高于正常细胞(可达1:1)，核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象，其结构及各介电参数与正常细胞之间存在明显差异，导致癌细胞存在电磁敏感特异性。前期实验表明，在相同参
4、不同频段pef作用时，细胞的频率响应特性会有所差异，穿孔现象会随着频率的变化出现不同的部位。结合cap的ros促氧化疗法，采用pef靶向作用于特定细胞器，靶向产生对应的电穿孔，使ros定向进入靶标部位，可实现cap作用的可调控制。
5、利用脉冲电场的电穿孔效应来打开外源ros进入癌细胞的通道，提高ros的渗透效率，同时利用癌细胞与正常细胞之间的电磁响应差异，来减少ros对正常细胞的影响，从细胞的电穿孔水平及ros耐受水平两方面建立靶向选择依据，以达到有效治疗癌症且不影响正常组织的效果。
6、在癌症组织发展的进程当中，细胞将处于不同的活动时期。当细胞分裂较为旺盛时，细胞核将是其工作重心，当细胞生长较为旺盛时，线粒体的功能将会得到相应的增强。根据癌细胞的发展进程来确定不同的靶标位置，定向进行作用，将更好的提升作用效果。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足或缺陷，本专利技术提供电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置以及使用该装置的调控方法，用来获取细胞生理指标和细胞综合状态与pef参数和cap参数的关系。
2、为了以上目的，本专利技术首先提出了一种电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，包括：
3、电场发生器，被试细胞设置于电场发生器的电场中，以及驱动电场发生器的；
4、电场驱动器，驱动并控制电场发生器，且电场驱动器的电压、频率参数可调节；
5、冷等离子体射流装置，向被试细胞射出冷等离子体射流；
6、等离子体驱动器，驱动并控制冷等离子体射流装置，等离子体驱动器的参数可调节以控制冷等离子体射流装置的射流强度；
7、细胞辐照基质，设置在被试细胞和冷等离子体射流装置之间，并与被试细胞接触。
8、优选的，所述冷等离子体射流装置设置在被试细胞上方，并向下发射冷等离子体射流；细胞辐照基质覆盖在被试细胞的上方，冷等离子体射流照射细胞辐照基质。
9、优选的，被试细胞外侧设置细胞介电参数测试电极用于实时采集被试细胞的介电参数。
10、同时本专利技术还提出了一种使用上述装置的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法。该方法能够建立pef、cap的具体参数与被试细胞状态的关联。
11、电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，包括：
12、步骤a，准备被试细胞，并建立被试细胞的介电模型；搭建包含可调节的电场发生器和可调节的冷等离子体射流装置的实验装置；并将将被试细胞设置在实验装置内进行实验；
13、步骤b，调节电场发生器的频率和幅值，同时记录被试细胞的现象指标和结果指标；
14、步骤c，采用细胞活力作为细胞综合状态的表征参数，建立pef的频率、幅值、上升时间参数与被试细胞的细胞活力、现象指标的关系；归纳pef靶向作用被试细胞的频率及幅值窗口；
15、步骤d，根据在步骤c得到的被试细胞的pef频率和幅值窗口，再改变冷等离子体射流装置的参数；
16、步骤e，建立被试细胞综合状态随cap的放电电压、放电频率、射流流量、辐照时长、辐照后培养时长参数的影响关系。
17、优选的，步骤a中所述的实验装置为本专利技术前文所提出的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置。
18、优选的，在步骤a中建立测细胞的介电模型时，根据目标细胞的实际结构与尺寸参数，建立含细胞器、细胞核的多层介电模型，依据实际介电参数，计算等效电路模型及相关的频率响应特性；并且在步骤c中针对细胞膜、细胞核、线粒体膜等细胞关键部位，计算辐照场作用下的滤波特性及频率响应窗口。
19、优选的，现象指标和结果指标具体为：
20、针对细胞膜，以细胞膜的破坏情况为现象指标，而胞内自由基的含量为结果指标；采用荧光标记法和jc-1探针法，观察标的位置处的细胞响应，选取细胞膜红色荧光探针dil标记细胞膜，hoechst33442分子荧光探针标记细胞核膜，根据辐照前后的荧光消散情况来表征细胞各部分的破坏程度。
21、针对线粒体，以线粒体膜电位变化为现象指标，atp含量为结果指标；采用jc-1探针法来观察线粒体膜电位的变化。
22、针对细胞核，以细胞核膜破坏情况为现象指标，dna双链断链为结果指标；采用dcf-da荧光探针、彗星实验、发光磷钼酸比色法来检测胞内ros自由基含量、dna双链断裂、atp含量变化情况，以表征细胞膜和细胞核膜的实际破坏结果。
23、优选的，在步骤c中，运用mtt法建立pef的频率、幅值、上升时间参数与被试细胞的细胞活力、现象指标的关系。
24、在步骤d中，改变冷等离子体供电电压、igbt回路控制频率、氦本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，包括：
2.根据权利要求1所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，其特征在于，所述冷等离子体射流装置设置在被试细胞上方，并向下发射冷等离子体射流；
3.根据权利要求1所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，其特征在于，被试细胞外侧设置细胞介电参数测试电极用于实时采集被试细胞的介电参数。
4.电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，包括：
5.根据权利要求4所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，步骤a中所述的实验装置为权利要求1-3中任意一项所提出的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置。
6.根据权利要求4所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，在步骤a中建立测细胞的介电模型时，根据目标细胞的实际结构与尺寸参数，建立含细胞器、细胞核的多层介电模型，依据实际介电参数，计算等效电路模型及相关的频率响应特性；
7.根据权利要求6所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，在步骤b中，现象指标和结果指标具体为：
8.根据权利要求7所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，
9.电场-等离子场耦合作用癌细胞的评估方法，其特征在于，在权利要求4-8所提出的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法的基础上，
10.根据权利要求9所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的评估方法，其特征在于，在步骤b、c进行PEF作用时，采用阻抗测试仪，对辐照时被试细胞系统的阻抗变化进行测量分析，同时根据步骤a得到的介电模型，计算分析细胞介电参数的变化规律，通过测得电阻抗，计算相应的电导率和介电常数；
...【技术特征摘要】
1.电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，包括：
2.根据权利要求1所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，其特征在于，所述冷等离子体射流装置设置在被试细胞上方，并向下发射冷等离子体射流；
3.根据权利要求1所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置，其特征在于，被试细胞外侧设置细胞介电参数测试电极用于实时采集被试细胞的介电参数。
4.电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，包括：
5.根据权利要求4所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，步骤a中所述的实验装置为权利要求1-3中任意一项所提出的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控装置。
6.根据权利要求4所述的电场-等离子场耦合作用癌细胞的调控方法，其特征在于，在步骤a中建立测细胞的介电模型时，根据目标细胞的实际...
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