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摧毁生物体中指定类型的生物分子的方法技术

技术编号:8479399 阅读:137 留言:0更新日期:2013-03-27 21:37
摧毁生物体中指定类型的生物分子的方法。本发明专利技术主要利用核磁共振理论并结合微波致热原理,采取两种方式:一是将生物体置于核磁共振设备中,利用能使指定分子产生核磁共振且频率一致的恒定频率的电磁波对其辐射,外加磁场强度决定共振频率在微波频率范围内,让指定分子核磁共振时产生较强的热效应,遭到破坏或解体;二是将上述电磁波通过周期性间隙屏蔽,其间隙时间弱大于对象组织中周围细胞的弛豫时间,而电磁波对指定分子辐射的维持时间间隙比周围其它分子因为核磁共振热积聚而被破坏的时间短,使得后者能得到充分“休息”得到保护,而指定分子能量却会逐步积聚,促使其分子解体,从而被摧毁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,即对不正常细胞的消灭方法,特别对人体内的不良细胞或分子如癌细胞、细菌细胞、各种病毒分子等有针对性地予以杀死,有益于人类的健康。
技术介绍
生物体特别是人体内,绝大部分是正常组织细胞内分子,但也有可能存在非正常细胞内分子或其它生物分子,如各种肿瘤细胞内分子如癌细胞内分子、细菌细胞内分子、各种病毒分子、如肝炎病毒分子、艾滋病毒分子等,这些分子存在于人体内都有可能给人类带来严重的疾病,并直接威胁人类的生命,目前对于恶性肿瘤(癌症)的治疗普遍都是通过手术、放疗、化疗、药物等,这些方式虽对癌细胞内分子有摧毁作用,但对正常细胞内分子也产生极大的伤害,而且对癌细胞内分子往往不能彻底予以摧毁,最终将危及人的生命。另外对人的身体内的艾滋病或肝炎病等的治疗目前也没有有效的方法。
技术实现思路
本专利技术是摧毁生物体内指定分子的方法,这里的生物体主要指的是人体,所谓的指定分子,主要指的是非正常分子,由于细胞也是分子组成的,故此统称指定分子,这里包含癌细胞、细菌细胞、病毒分子等,该方法区别对待正常细胞内分子以及指定类型的非正常的分子,摧毁非正常分子,保护正常细胞内分子,要达到该目的,必须找到非正常细胞内分子与正常细胞内分子的本质性区别。本专利技术主要利用核磁共振理论并结合微波致热原理 (如微波炉能煮熟食物)。采取两种方式对指定分子进行摧毁一是将包含指定分子的生物体置于核磁共振设备中,利用能使指定分子内原子核产生核磁共振且频率一致的电磁波对生物体进行激励或辐射,核磁共振设备中的外加磁场强度匹配电磁波频率,其频率最好在微波频率范围内(300MHZ 300GHZ),让指定分子内原子核产生核磁共振时产生较强的热效应而遭到破坏或解体;二是将上述电磁波通过周期性间隙屏蔽,其间隙时间弱大于对象组织中周围细胞 内分子的弛豫时间,而电磁波对指定分子辐射的维持时间间隙比周围其它分子因为核磁共振热积聚而被破坏的时间短,使得后者能得到充分“休息”,而指定分子能量会逐步积聚,促使分子解体,从而被破坏,这种方式适合于指定分子内原子核的弛豫时间比周围其它分子长的状况,例如指定分子为癌细胞内分子的情形。附图说明图1原子核自旋示意图。图2原子核在外加磁场中自旋示意图。图3原子核横向磁化矢量示意图。图4原子核纵向磁化矢量示意图。图5脉冲停止后横向磁化矢量变化示意图。图6电磁波波形图。图7间断电磁波波形图。图8实际设备及操作过程示意图。当处于静磁场中的物质受到电磁波的辐射时,如果电磁波的频率与静磁场强度的关系满足拉莫尔方程(Larmor),则组成物质的一些原子核会发生共振,即所谓核磁共振。自然界中的任何物质都是由分子或原子组成的,分子是由原子组成的,如水分子H20,是由2 个氢原子与I个氧原子组成。原子由原子核与绕核旋转的核外电子组成,核外电子数与核内质子数相等,电荷相反,质子带有正电荷,电子带有负电荷,电子是以电子云的形式围绕原子核旋转,质子数不同的原子具有不同的物理与化学性质,分属于不同的化学元素,化学元素周期表反映了核外电子的排布规律。对于一种化学元素,原子核中的质子数是一定的。 质子或中子离原子核的中心有一定距离,它们并不是处于静止状态,而是绕核的中心轴旋转,比如质子带有一个正电荷绕中心轴旋转,相当于一个线圈中有电流流动,产生的磁场叫磁矩,如一枚小磁针,但并不是所有原子核都会有磁矩,只有原子核中的质子数或中子数为奇数的状态下,才会产生磁矩,其它状态由于相互间的抵消作用,总体不表现磁矩。人们称带有自旋磁矩的原子核为核磁。氢原子核中只有一个质子,质子有沿自身轴旋转(自旋)的固有本性,质子距原子核中心有一定距离。因此质子自旋就相当于正电荷在环形线圈中流动产生电流,在其周围会形成一个小磁场,此即核磁,如图1所示。原子核含有奇数(不成对)的质子或中子,其自旋可产生磁场,也就是说凡是质子数或中子数,或者二者都为奇数的原子核都有磁矩。本专利技术以H (氢原子)为主要论述对象(生物体中其它种类的原子核与此类似),一是因为H为磁化最高的原子核,二是因为它占活体组织原子的2/ 3数量,且大部分位于生物体的水、脂肪以及核酸中。如将生物体置于一个大的外加磁场中(用矢量B O表不),则质子磁矩方向发生变化,结果是较多的质子磁矩指向与外加磁场B O相同的方向,而较少的质子磁矩与B O 方向相反,而与 B O方向相反的质子具有较高的位能。常温下,顺外加磁场排列的质子数目较逆外加磁场排列的质子弱多,因此,出现与外加磁场B O方向一致的净宏观磁矩(或称为宏观磁化矢量)M。此时,氢原子核在绕着自身轴旋转的同时,又沿外加磁场方向B O 作圆周运动,质子磁矩的这种运动称之为进动,如图2所示。在外加磁场中,宏观磁矩象单个质子磁矩那样作旋进运动,磁矩进动的频率符合拉莫尔(Larmor)方程f = r B 0/ 2 Ji。f——进动的频率;B0——外加磁场强度;r——旋磁比。 换句话说,在外加磁场B Os 一定的情况下,其原子核的旋进频率是一定的,氢原子核在不同磁场中的共振频率是不同的,外加磁场强度越大,进动频率也就越大,成正比例关系,如外加磁场为1. O T时,氢原子核的旋进频率为42. 6 MH z,外加磁场为2.0 T时,氢原子核的旋进频率为 85. 2 MH z。当生物体被置于一个大的静磁场中后,其生物体内的氢质子顺外加磁场方向的处于低能态而逆外加磁场方向者为高能态。在低能态与高能态之间根据静磁场场强大小与当时的温度,势必要达到动态平衡,称为“热平衡”状态。这种热平衡状态中的氢质子,被施以频率与质子群的旋进频率一致的射频脉冲(即电磁波辐射)时,将破坏原来的热平衡状态,从微观上讲,将诱发两种能态间的质子产生能态跃迁,被辐射的质子从低能态跃迁到高能态,出现核磁共振。根据物理学原理当外加电磁波的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,电磁波的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率电磁波提供的能量。从宏观上讲,受到射频脉冲辐射的质子群偏离原来的平衡状态而发生变化,其变化程达的位置度取决于所施加射频脉冲的强度和时间。施加的射频脉冲越强,持续时间越长,在射频脉冲停止时,M离开其平衡状态B O越远。施加90°脉冲时,宏观磁化矢量M以螺旋运动的形式离开其原来的平衡状态,脉冲停止时,M垂直于外加磁场B O。如用以B O为Z轴方向的直角座标系表示M,贝U宏观磁化矢量M平行于X Y平面,而纵向磁化矢量M z = 0,横向磁化矢量Mxy 最大,如图3所示。这时质子群几乎以同样的相位旋进。施加180°脉冲后,M与B O平行, 但方向相反,横向磁化矢量M X y为零,如图3所示。图中180°脉冲后的横向磁化分量为O。总之,施加90°、180°或其他角度的射频脉冲后,人体组织内受辐射部位的氢质子因接受了额外能量,其磁化矢量偏离了静磁场方向而转动90°、180°或其他角度, 部分处于低能级的氢质子因吸收能量而跃迁到高能态,这一接收电磁波电磁能的过程就称为磁共振的辐射过程。在辐射过程中氢质子吸收了额外的电磁能,由低能态升入高能态, 从而进入了磁共振状态。脉冲停止后,宏观磁化矢量又自发地回复到平衡状态,这个过程称之为“核磁弛豫”。当90 °脉冲停本文档来自技高网...

【技术保护点】
摧毁生物体中指定类型的生物分子的方法,其特征在于:生物体被置于外加磁场中,通过电磁波对其辐射使其中指定类型的生物分子中的原子核产生核磁共振,指定类型的生物分子吸收并积聚能量以至被破坏或解体,其周围其它类型的生物分子被排除在外而得到保护。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:罗章平
申请(专利权)人:罗章平
类型:发明
国别省市:

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