处于分裂过程中的细胞易受具有特定频率和场强特性的ＡＣ电场破坏。因此可以通过在目标区域内施加ＡＣ电场一段时间实现选择性破坏快速分裂的细胞。当施加该场时一些分裂的细胞将被破坏，但没有分裂的细胞将不会受到伤害。这就选择性破坏了例如细菌的快速分裂的细胞但不伤害没有分裂的正常细胞。由于分裂期细胞的易损性与分裂期细胞长轴和电力线之间的一致有很大关系，当在不同方向顺序施加场时可获得改进的结果。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及选择性破坏局部区域内的快速分裂的细胞，并且尤其涉及通过在体外 或者活的患者区域应用具有特定特性的电场选择性破坏靶细胞而不会破坏附近的非靶细 胞。
技术介绍
所有的活体都通过细胞分裂增殖，包括细胞培养物、微生物(如细菌、支原体、酵 母、原生动物以及其它单细胞生物)、真菌、藻类、植物细胞等等。通过基于这些有机体的分 裂细胞对某些药剂的敏感性的方法，可以破坏有机体的分裂细胞或者控制它们的增殖。例 如，某些抗生素停止细菌的增殖过程。真核细胞分裂的过程称为“有丝分裂”，其包含细微的截然不同的时期(参见 Darnell 等人，Molecular Cell Biology, New York :ScientificAmerican Books，1986， p. 149)。在分裂间期，细胞复制染色体DNA，染色体DNA在早前期开始凝集。这时，中心粒 (每个细胞含2个)开始移向细胞相反的两极。在中前期，每个染色体由重复染色单体组成。 微管纺锤体从邻近中心粒的区域呈辐射状，中心粒靠它们的极点越来越近。到晚前期，中心 粒到达极点，并且一些纺锤丝延伸到细胞的中心，而另外的纺锤丝从极点延伸到染色单体。 然后细胞进入中期，此时染色体移向细胞中纬线并排列在赤道面上。随后是早后期，在此期 间子染色单体通过沿纺锤丝向相反的两极处的着丝点移动而在中纬线处相互分离。细胞开 始沿极轴拉长；极至极的纺锤体也拉长。当每个子染色体(此时这么称呼它们)分别到达 它们各自的相反的极时，晚后期出现。此时，随着在细胞中纬线处开始形成卵裂沟，胞质分 裂开始。换言之，晚后期是细胞膜开始缢缩的时刻。在末期期间，胞质分裂基本上已完成并 且纺锤体消失。仅有相对较窄的膜连接使两个细胞质连接在一起。最后，膜完全分离，胞质 分裂完成并且细胞回到分裂间期。在减数分裂中，细胞进行了第二次分裂，这包括姐妹染色体沿纺锤丝向细胞相反两极的分离，随后是卵裂沟的形成和细胞分裂。然而，这种分裂之前并没有染色体复制，因而产生单倍体生殖细胞。细菌还通过染色体复制分裂，随后进行细胞分离。然而，由于子染色体是通过附着到膜组分上分离的，没有可视设备可用于如真核细胞分裂那样的细胞分 m农。众所周知，肿瘤，特别是恶性肿瘤或癌性肿瘤，与正常组织相比不受控制地增长。 这种迅速增长使得肿瘤占据不断增长的空间并损害或破坏与之相邻的组织。此外，某些癌 症还以具有将癌性“种子”转移到新的位置的能力为特征，癌性“种子”包括单个细胞或小 的细胞群(转移癌)，在该新的位置，转移癌细胞生长为另外的肿瘤。如上所述，通常肿瘤的快速增长、特别是恶性肿瘤的快速增长与正常组织细胞相 比，是这些细胞相对频繁的细胞分裂或增殖的结果。癌细胞非常频繁的细胞分裂是现存癌 症治疗的有效性基础，例如放射治疗和使用各种各样的化疗药剂。此类治疗基于正在进行 分裂的细胞比非分裂期的细胞对辐射和化疗药剂更为敏感的事实。因为肿瘤细胞比正常细 胞分裂更为频繁，在一定程度上就可能通过放射治疗和/或化疗选择性地损害或破坏肿瘤 细胞。细胞对辐射、治疗药剂等的实际敏感性还依赖于不同类型的正常或恶性细胞类型的 具体特性。由此，不幸的是，肿瘤细胞的敏感性并显著地高于许多类型的正常组织。这就使 得区别肿瘤细胞和正常细胞的能力减弱，因此，现有癌症治疗通常对正常细胞造成显著损 害 ，由此限制了此类治疗方法的治疗效果。此外，对其它组织的不可避免的损害使得治疗对 患者非常有损伤性，并且患者经常不能从似乎是成功的治疗中恢复过来。并且，某些类型的 肿瘤对现有治疗方法根本就不敏感。还存在用于破坏细胞的不单独依赖于放射治疗或化疗的其它方法。例如，可另外 或替代常规治疗方法，使用用于破坏肿瘤细胞的超声波或电的方法。电场和电流被用于医 学目的已经有许多年了。最为普通的是借助于一对导电电极，在导电电极之间维持一个电 位差，在人或动物的体内通过施加电场产生电流。这些电流用于发挥其特殊效果，即刺激易 兴奋的组织，或者由于身体充当电阻用于通过在体内流动产生热。第一种类型应用的例子 包括心脏除纤颤器、外周神经和肌肉刺激器、大脑刺激器等。电流用于产生热的例子如在 以下设备中肿瘤切除、功能失常的心脏或脑组织的切除、烧灼、减轻肌肉风湿痛或其它疼 痛等等。电场用于医学目的的其它用途包括利用从发射电波(如RF波)的源或定向到感 兴趣的身体部位(即，目标)的微波源发射的高频振荡场。在这些实例中，在源和身体之间 没有电能传导；相反，能量通过辐射或感应传送到身体。更具体地，由源产生的电能经由导 体到达身体附近，并从该位置通过空气或某些其它电绝缘材料传送到人体。在常规电方法中，电流是通过与患者身体接触放置的电极输送到靶组织区域的。 所施加的电流基本上破坏靶组织附近的所有细胞。因此，这种类型的电方法并不区分靶组 织范围内的不同类型细胞，因而既破坏了肿瘤细胞又破坏了正常细胞。因而，可用于医学应用的电场通常被分为两种不同的模式。在第一种模式中，通过 导电电极将电场应用到身体或组织。这些电场可分为两种类型，即(1)稳态场，即以相对较 低速率变化的场，以及在身体或组织内感应相应电流的低频交变场，以及(2)借助于导电 电极应用到身体的高频交变场(IMHz以上)。在第二种模式中，电场是借助于绝缘电极应用 到身体的高频交变场。第一种类型的电场用于例如刺激神经和肌肉、心脏起搏(pace theheart)等。实 际上，这种场本质用于在神经和肌肉纤维、中枢神经系统(CNS)、心脏等中传播信号。这种 天然场的记录是ECG、EEG、EMG、ERG等的基础。假定是均勻电特性的介质，这些应用中的场 强简单地就是施加到刺激/记录电极的电压除以电极之间的距离。这些电流可通过欧姆定 律计算，并可能对心脏和CNS具有危险的刺激效果，并可引起可能有害的离子浓度改变。同 样，如果电流足够强，可在组织内引起过热。这种加热可通过组织内的功率耗散(电压和电 流的乘积)来计算。当这种电场和电流交变时，它们对神经、肌肉等的激励功率是与频率成反比的函数。在I-IOKHz以上的频率下，电场的激励功率接近零。这种限制是由于由电激励导致的 刺激通常是通过膜势能改变传递的，膜势能改变速率受膜的RC特性限制(时间常数级别为 Ims) ο不考虑频率，当应用这种电流感应场时，它们与由电流导致的有害副作用有关。例 如，一个负面效果是系统内各个“区室”中离子浓度的改变，以及在电极或组织在其中被埋 入的介质处进行的电解的有害产物。只要系统包括两个或更多个区室，且各个区室之间有 机体具有离子浓度差，就会发生离子浓度的改变。例如，对于大多数组织，细胞外液中的 [Ca++]约为2X10_3M，而在一般细胞的细胞质中其浓度可能低至10_7M。通过一对电极在这 种系统中感应的电流，部分从细胞外液流入细胞并再次流出进入细胞外介质。大约2%的流 入细胞的电流是由Ca++离子携带的。相反，因为胞内Ca++的浓度要低得多，仅有微不足道的 一小部分流出细胞的电流是由这些离子携带的。由此，Ca++离子在细胞内积聚使得它们在 细胞内的浓度增大，而胞外区室中的浓度可能降低。DC和交流电(AC)均发现了这种效应。 离子积聚的速率依赖于电流强度、离子迁移率、膜离子电导率等。[Ca++]本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种选择性破坏或抑制位于患者的目标区域内的细菌生长的方法，包括如下步骤：向所述患者给药针对所述细菌的抗生素，使得治疗有效的剂量达到所述目标区域；在所述目标区域内存在所述治疗有效剂量时，将ＡＣ电场电容性地耦合到所述患者的目标区域内，其中所述电场具有对应于所述细菌的易损性的频率特性，所述电场足够强以在细胞分裂期间破坏其长轴基本与所述电力线一致的绝大部分所述细菌，并且其中所述电场基本上不损害位于所述目标区域内的非分裂期细胞；以及重复所述耦合步骤，直到所述细菌的绝大部分治疗性地死亡。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-29 60/947212一种选择性破坏或抑制位于患者的目标区域内的细菌生长的方法，包括如下步骤向所述患者给药针对所述细菌的抗生素，使得治疗有效的剂量达到所述目标区域；在所述目标区域内存在所述治疗有效剂量时，将AC电场电容性地耦合到所述患者的目标区域内，其中所述电场具有对应于所述细菌的易损性的频率特性，所述电场足够强以在细胞分裂期间破坏其长轴基本与所述电力线一致的绝大部分所述细菌，并且其中所述电场基本上不损害位于所述目标区域内的非分裂期细胞；以及重复所述耦合步骤，直到所述细菌的绝大部分治疗性地死亡。2.根据权利要求1的方法，其中所述电场的频率在5MHz和20MHz之间，并且所述电场 的强度在所述目标区域的至少一部分内为0. 5V/cm和lOV/cm之间。3.根据权利要求2的方法，其中所述电场的频率为约10MHz。4.根据权利要求1的方法，其中所述电场在第一时间段内具有第一方向和在第二时间 段内具有第二方向，其中所述第一时间段和第二时间段的至少一部分是相互排斥的。5.根据权利要求4的方法，其中所述第一方向通常垂直于所述第二方向。6.根据权利要求5的方法，其中所述第一时间段为约30秒，所述第二时间段为约30秒。7.一种选择性破坏或抑制位于目标区域内细菌生长的方法，其包括如下步骤将AC电场电容性地耦合到所述目标区域内，其中所述电场的频率在5MHz和20MHz之 间，其中所述电场的强度在所述目标区域的至少一部分内为0. 5V/cm和lOV/cm之间，其中 所述电场具有对应于所述细菌的易损性的频率特性，所述电场足够强以在细胞分裂期间破 坏其长轴基本与所述电力线一致的绝大部分的所述细菌，，并且其中所述电场基本上不损 害位于所述目标区域内的非分裂期细胞；以及重复所述耦合步骤，直到所述细菌的绝大部分治疗性地死亡。8.根据权利要求7的方法，其中所述电场的频率为约10MHz。9.根据权利要求7的方法，其中所述电场在第一时间段内具有第一方向和在第二时间 段内具有第二方向，其中所述第一时间段和第二时间段的至少一部分是相互排斥的。10.根据权利要求9...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y帕尔蒂，M吉拉第，
申请(专利权)人：诺沃库勒有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。