抑制病变细胞分裂系统及其控制方法

文档序号:76747 发布日期:2021-10-08 浏览:44次 >En<

阅读说明:本技术 抑制病变细胞分裂系统及其控制方法 (System for inhibiting pathological cell division and control method thereof ) 是由 衷兴华 汪龙 杨克 陶银炯 于 2021-08-09 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种抑制病变细胞分裂系统及其控制方法。该抑制病变细胞分裂系统,包括:电场发生装置,用于向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔;载药导电粒子,用于携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。本申请实施例实现了电场作用与药剂作用相结合的病变细胞处理方式,有利于提高肿瘤细胞的杀死率,进而提高治疗效果。(The embodiment of the application provides a system for inhibiting division of diseased cells and a control method thereof. The system for inhibiting division of diseased cells comprises: electric field generating means for outputting a target electric field to the target tissue to inhibit mitosis of at least a portion of target cells in the target tissue and to cause reversible electroporation of cell membranes of at least a portion of the target cells in the target tissue; the drug-loaded conductive particles are used for carrying the anti-tumor drug and releasing the anti-tumor drug to target tissues, and at least part of the drug-loaded conductive particles enter target cells through reversible electroporation to release the anti-tumor drug. The embodiment of the application realizes the pathological cell treatment mode combining the electric field effect and the medicament effect, is favorable for improving the killing rate of tumor cells, and further improves the treatment effect.)

抑制病变细胞分裂系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及医疗器材

技术领域

,具体而言,本申请涉及一种抑制病变细胞分裂系统及其控制方法。

背景技术

肿瘤,尤其是恶性肿瘤,是相对于正常组织细胞发生生长失控的结果。肿瘤的快速生长通常是肿瘤细胞相对于健康细胞来说相对频繁的细胞分裂或复制的结果。这样的迅速生长使肿瘤占据了持续增长的空间并损害或破坏其相邻组织。

现有的肿瘤治疗过程中,兴起了靶向性更优的电场疗法以代替传统的放射疗法和/或化疗。但是仅采用电场疗法,可能存在肿瘤细胞的杀死率偏低的现象。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点,提出一种抑制病变细胞分裂系统及其控制方法、装置、电子设备及存储介质,用以解决现有技术中仅采用电场疗法可能存在肿瘤细胞的杀死率偏低的技术问题。

第一个方面,本申请实施例提供了一种抑制病变细胞分裂系统,包括:

电场发生装置,用于向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔;

载药导电粒子,用于携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

在一个实施例中,电场发生装置包括:电压发生器、电压控制器和至少一对电极贴片;

至少一对电极贴片用于贴附于与目标组织对应的生物组织表面;

电压发生器与至少一对电极贴片电连接,用于向各电极贴片输出电压;

电压控制器分别与电压发生器、至少一对所述电极贴片电连接,用于控制所述电压,以调节至少一对所述电极贴片的电场强度和/或方向,使得各对电极贴片形成至少包围所述目标组织的目标电场。

在一个实施例中,目标电场的电场强度不小于0.1伏特每厘米且不大于10伏特每厘米。

在一个实施例中,目标电场的频率不小于50千赫兹且不大于500千赫兹。

在一个实施例中,电压发生器包括脉冲电压发生器和交流电压发生器中的至少一种。

目标脉冲电场目标交流电场在一个实施例中,每对电极贴片用于贴附于生物组织表面的相对两侧;任一对电极贴片的连线与相邻的一对电极贴片的连线之间呈α角,0<α<90°。

在一个实施例中,载药导电粒子包括:导电粒子和导电粒子承载的抗肿瘤药剂;

抗肿瘤药剂包括阿霉素、顺铂、替莫唑胺、博来霉素和卡铂中的任意一种或几种。

在一个实施例中,载药导电粒子包括采用以下制备方法得到的粒子:

将叶酸与导电高分子单体的乙醇溶液混合,得到第一混合溶液;

将第一混合溶液与过硫酸铵溶液混合后,得到第一沉淀物;

将第一沉淀物清洗、干燥后,得到导电粒子;

将导电粒子经抗肿瘤药剂浸泡后,得到载药导电粒子。

在一个实施例中,将叶酸与导电高分子单体的乙醇溶液混合,得到第一混合溶液,包括:

将不小于0.05克且不大于1克的叶酸溶解在不小于100毫升且不大于120毫升的去离子水中,得到叶酸溶液;

将叶酸溶液加入不小于2毫升且不大于3毫升的质量浓度为不小于45%且不大于50%的导电高分子单体乙醇溶液中,强烈搅拌不小于30分钟且不大于40分钟,得到第一混合溶液。

在一个实施例中,将第一混合溶液与过硫酸铵溶液混合后,得到第一沉淀物,包括:

将不小于8克且不大于9克的过硫酸铵溶解于不小于20毫升且不大于25毫升的去离子水中,得到过硫酸铵溶液;

在室温下,将过硫酸铵溶液均匀滴加到第一混合溶液中得到第二混合溶液,1小时滴加完毕,之后继续搅拌不小于2小时且不大于3小时;

将第二混合溶液静置过夜后,得到第一沉淀物。

在一个实施例中,将第一沉淀物清洗、干燥后,得到导电粒子,包括:

将第一沉淀物分别用去离子水和丙酮各洗3次;

将第一沉淀物置于不小于60摄氏度且不大于70摄氏度的真空干燥,得到导电粒子。

在一个实施例中,将导电粒子经抗肿瘤药剂浸泡后,得到载药导电粒子,包括:

将抗肿瘤药物溶解于溶剂中得到浓度为不小于100微克每毫升且不大于120微克每毫升的抗肿瘤药剂;

将导电粒子浸泡至抗肿瘤药剂中得到第三混合溶液,并使得导电粒子在第三混合溶液中的浓度为不小于500微克每毫升且不大于550微克每毫升,搅拌24小时;

将第三混合溶液以5000转每分钟离心分离得到第二沉淀物;

在室温下,将第二沉淀物真空干燥后得到载药导电粒子。

第二个方面,本申请实施例提供了一种基于第一个方面提供的抑制病变细胞分裂系统的控制方法,包括:

控制抑制病变细胞分裂系统中的电场发生装置向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,以使得抑制病变细胞分裂系统中的载药导电粒子携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

在一个实施例中,控制抑制病变细胞分裂系统中的电场发生装置向目标组织输出目标电场,包括:

控制电场发生装置中的电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标电场,目标电场的电场强度不小于5伏特每厘米且不大于10伏特每厘米。

在一个实施例中,控制抑制病变细胞分裂系统中的电场发生装置向目标组织输出目标电场,包括:

控制电场发生装置中的电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标电场,目标电场的频率不小于50千赫兹且不大于500千赫兹。

在一个实施例中,控制电场发生装置中的电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标电场,包括:

控制电压发生器中的脉冲电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标脉冲电场;和/或,控制电压发生器中的交流电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标交流电场。

在一个实施例中,控制电场发生装置中的电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标电场,包括:

以第一时间间隔,控制电场发生装置中的电压发生器依次通过每一对电极贴片向目标组织输出目标电场。

第三个方面,本申请实施例提供了一种抑制病变细胞分裂系统的控制装置,包括:

控制模块,用于控制抑制病变细胞分裂系统中的电场发生装置向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,以使得抑制病变细胞分裂系统中的载药导电粒子携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

第四个方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:

处理器;

存储器,与处理器电连接;

至少一个程序,被存储在存储器中并被配置为由处理器执行,至少一个程序被配置用于:实现如第二个方面提供的抑制病变细胞分裂系统的控制方法。

第五个方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被电子设备执行时实现如第二个方面提供的抑制病变细胞分裂系统的控制方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:可实现电场作用与药剂作用相结合的病变细胞处理方式,有利于提高肿瘤细胞的杀死率,进而提高治疗效果。

具体地,通过电场发生装置向目标组织输出目标电场,一方面可以抑制正在分裂的细胞中的细胞器向两极移动、甚至可以将细胞器拉向赤道板,诱发细胞瓦解或破裂,达到抑制细胞分裂或破坏细胞的作用,并且该目标电场对未发生分裂的细胞几乎不会造成影响,进而提高了对肿瘤细胞与健康细胞辨别能力,不仅能提高治疗效果,还能极大地降低副作用;另一方面,可以使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,增加这部分目标细胞的通透性,为至少部分载药导电粒子进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂创造了有利条件;

载药导电粒子可以将携带的抗肿瘤药剂向目标组织释放,提高治疗效果;并且在电场发生装置向目标组织输出的目标电场形成的电场作用下,有利于提高载药导电粒子迁移的靶向性,提高抗肿瘤药剂的利用率;至少部分载药导电粒子可以利用细胞膜形成的可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂,进一步提高治疗效果。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本申请实施例提供的一种抑制病变细胞分裂系统的结构框架示意图;

图2为本申请实施例提供的一种抑制病变细胞分裂系统中的电场发生装置的结构框架示意图;

图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框架示意图。

图中:

100-抑制病变细胞分裂系统;

110-电场发生装置;111-电压发生器;112-电极贴片;113-电压控制器;

120-载药导电粒子;

200-电子设备;210-存储器;220-处理器;230-总线;240-监测单元;250-收发器;260-输入单元;270-输出单元。

具体实施方式

下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现,相对于传统的放射疗法和/或化疗等肿瘤治疗而言,电场疗法具备更优的靶向性、且副作用更小。但是仅采用电场疗法,可能存在肿瘤细胞的杀死率偏低的现象。

用于破坏病变细胞或者抑制病变细胞分裂的装置中,可以采用电极贴片,在每对电极贴片上交替产生电场,来抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由于电场的衰减,处于靶区边缘区域肿瘤组织细胞,电场强度和频率难以达到抑制其有丝分裂。而且电场方向被固定,生物组织的有些目标组织区域可能没有被覆盖到目标电场,从而限制了治疗效果。

本申请的发明人考虑在采用电场抑制或杀死病变细胞分裂的基础上,配合药剂作用,以提高治疗效果。但是若将抗肿瘤药剂简单地注射到目标组织,则会发生抗肿瘤药剂无序弥漫的现象,影响治疗效果,抗肿瘤药剂利用率低,同时还极易出现抗肿瘤药剂误伤目标组织周围的健康组织细胞,产生副作用。

本申请提供的抑制病变细胞分裂系统及其控制方法、装置、电子设备及存储介质,旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种抑制病变细胞分裂系统100,该抑制病变细胞分裂系统100的结构示意图如图1所示,包括:电场发生装置110和载药导电粒子120。

电场发生装置110,用于向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔。

载药导电粒子120,用于携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子120通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

本实施例提供的抑制病变细胞分裂系统100,可实现电场作用与药剂作用相结合的病变细胞处理方式,有利于提高肿瘤细胞的杀死率,进而提高治疗效果。

具体地,通过电场发生装置110向目标组织(即病灶组织)输出目标电场,一方面可以抑制正在分裂的细胞中的细胞器向两极移动、甚至可以将细胞器拉向赤道板,诱发细胞瓦解或破裂,达到抑制细胞分裂或破坏细胞的作用,并且该目标电场对未发生分裂的细胞几乎不会造成影响,进而提高了对肿瘤细胞与健康细胞辨别能力,不仅能提高治疗效果,还能极大地降低副作用;另一方面,可以使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,增加这部分目标细胞的通透性,为至少部分载药导电粒子120进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂创造了有利条件。

载药导电粒子120可以将携带的抗肿瘤药剂向目标组织释放,提高治疗效果;并且在电场发生装置110向目标组织输出的目标电场形成的电场作用下,有利于提高载药导电粒子120迁移的靶向性,提高抗肿瘤药剂的利用率;至少部分载药导电粒子120可以利用细胞膜形成的可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂,进一步提高治疗效果。

抗肿瘤药剂的作用机制主要包括:抑制DNA或RNA的合成(抗核酸合成类,如阿糖胞苷);使DNA交叉连接作用使之失去功能(如烷化剂);抑制维持三维结构相关的DNA酶,影响DNA的复制、转录、修复、重组等(如蒽环类、鬼臼类药物等)。肿瘤细胞敏感的抗肿瘤药物最终通过上调促凋亡基因(如p53),下调抑制凋亡基因(如Myc、Bcl-2等),诱发肿瘤细胞凋亡。

在一些实施例中,抑制病变细胞分裂系统100还可以包括上位机。上位机与电场发生装置110通信连接。

在本实施例中,上位机可以实现对电场发生装置110中的程序更新或数据备份,也可以实现对电场发生装置110的远程控制,进而可以利于电场发生装置110的功能扩展。

在一个示例中,上位机通过WIFI(Wireless Fidelity,无线保真,又称行动热点)与电场发生装置110通信连接。

在一个示例中,上位机通过云端与电场发生装置110通信连接。

本申请的发明人考虑到,电场发生装置110需要向目标组织输出目标电场。为此,本申请为电场发生装置110提供如下一种可能的实现方式:

如图2所示,本申请实施例的电场发生装置110包括:电压发生器111、电压控制器113和至少一对电极贴片112。

至少一对电极贴片112用于贴附于与目标组织对应的生物组织表面。

电压发生器111与至少一对电极贴片112电连接,用于向各电极贴片112输出电压。

电压控制器113分别与电压发生器111、至少一对电极贴片112电连接,用于控制电压,以调节至少一对电极贴片112的电场强度和/或方向,使得各对电极贴片112形成至少包围目标组织的目标电场。

在本实施例中,电压发生器111用于生成初始电压,电压控制器113将电压发生器111输出的电压进行控制并传递到电极贴片112,使得电极贴片112能够对目标组织施加目标电场,该目标电场可以对目标细胞施加电势使目标细胞内感生出电场。

对于正在分裂的细胞,一方面细胞内感生出的电场线会在赤道板处聚集,细胞器会受到指向赤道板的电场力,即电场力可以限制细胞器向两极移动,从而可以对细胞分裂起到一定的抑制作用。

另一方面,随着细胞分裂程度的深化(即赤道板的缩窄),赤道板处的电场线会愈发密集,随之增大的电场力可以将细胞器向赤道板处拉拢,阻碍细胞板的形成,进而抑制细胞分裂,甚至诱发细胞破裂或凋亡。

又一方面,细胞器在赤道板处聚集,会导致赤道板附近的压力增加,尤其是赤道板的缩窄的状态下,前述压力可以将细胞膜撑破。并且目标电场可以使细胞器受到脉冲式的电场力,即使得细胞器具有一定的锤击效应,这样可以提高细胞膜破裂的可能性。另外,细胞器受到的脉冲式的电场力,还对细胞器本身结构产生影响,可以诱发细胞器本身的瓦解或破裂,进而诱发细胞破裂或凋亡。

再一方面,目标电场可以使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,增加这部分目标细胞的通透性,为至少部分载药导电粒子120进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂创造了有利条件。

在一些实施例中,目标电场的电场强度不小于0.1伏特每厘米且不大于10伏特每厘米。在此电场强度下,有利于实现抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔。

在一些实施例中,目标电场的频率不小于50千赫兹且不大于500千赫兹。在此电场频率下,有利于实现破坏病变细胞或者抑制病变细胞分裂。

在一些实施例中,电压发生器111包括脉冲电压发生器和交流电压发生器中的至少一种。即,电压发生器111可以包括脉冲电压发生器,仅发生目标脉冲电场;电压发生器111也可以包括交流电压发生器,仅发生目标交流电场;电压发生器111还可以包括脉冲电压发生器和交流电压发生器,即可以发生目标脉冲电场,又可以发生目标交流电场。

本申请的发明人考虑到,电极贴片112是向目标组织输出目标电场的终端,电极贴片112的使用方式将决定目标组织获得的电场形态。为此,本申请为电极贴片112提供如下一种可能的实现方式:

本申请实施例的每对电极贴片用于贴附于生物组织表面的相对两侧。任一对电极贴片的连线与相邻的一对电极贴片的连线之间呈α角,0<α<90°。

在本实施例中,电压发生器111可以对每一对电极贴片112施加异性电压,以使每一对电极贴片112之间形成目标电场。电极贴片112的数量在2对及以上,有利于形成复合电场,强化电场作用效果。

需要说明的是,位于每一对电极贴片112之间的连线附近区域的电场强度最优,通常也主要利用此部分电场强度。因此,在本实施例中,相邻两对电极贴片112的连线呈锐角,有利于相邻两对电极贴片112产生的电场相互叠加,形成复合电场。

本申请的发明人考虑到,载药导电粒子120需要携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,并且至少部分载药导电粒子120通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。为此,本申请为载药导电粒子120提供如下一种可能的实现方式:

本申请实施例的载药导电粒子120包括:导电粒子和导电粒子承载的抗肿瘤药剂。

抗肿瘤药剂包括阿霉素、顺铂、替莫唑胺、博来霉素和卡铂中的任意一种或几种。

在本实施例中,导电粒子作为抗肿瘤药剂的载体,有利于受电场作用而迁移,提高迁移的靶向性。

在一些实施例中,载药导电粒子120的粒径为纳米级,有利于通过细胞膜形成的可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

本申请的发明人提供一种获得前述载药导电粒子120的制备方法,包括步骤S101-S104:

S101:将叶酸与导电高分子单体的乙醇溶液混合,得到第一混合溶液。

S102:将第一混合溶液与过硫酸铵溶液混合后,得到第一沉淀物。

S103:将第一沉淀物清洗、干燥后,得到导电粒子。

S104:将导电粒子经抗肿瘤药剂浸泡后,得到载药导电粒子。

本申请的发明人还提供一种获得前述载药导电粒子的制备方法的展开方法,包括步骤S201-S211:

S201:将不小于0.05克且不大于1克的叶酸溶解在不小于100毫升且不大于120毫升的去离子水中,得到叶酸溶液。

S202:将叶酸溶液加入不小于2毫升且不大于3毫升的质量浓度为不小于45%且不大于50%的导电高分子单体乙醇溶液中,强烈搅拌不小于30分钟且不大于40分钟,得到第一混合溶液。

在步骤S202中,导电高分子单体可以为吡咯或苯胺。

S203:将不小于8克且不大于9克的过硫酸铵溶解于不小于20毫升且不大于25毫升的去离子水中,得到过硫酸铵溶液。

S204:在室温下,将过硫酸铵溶液均匀滴加到第一混合溶液中得到第二混合溶液,1小时滴加完毕,之后继续搅拌不小于2小时且不大于3小时。

S205:将第二混合溶液静置过夜后,得到第一沉淀物。

S206:将第一沉淀物分别用去离子水和丙酮各洗3次。

S207:将第一沉淀物置于不小于60摄氏度且不大于70摄氏度的真空干燥,得到导电粒子。

经过步骤S207后,得到的导电粒子的粒径可以不小于60纳米且不大于100纳米。

S208:将抗肿瘤药物溶解于溶剂中得到浓度为不小于100微克每毫升且不大于120微克每毫升的抗肿瘤药剂。

在步骤S208中,抗肿瘤药物可以是阿霉素、顺铂、替莫唑胺、博来霉素和卡铂中的任意一种。

S209:将导电粒子浸泡至抗肿瘤药剂中得到第三混合溶液,并使得导电粒子在第三混合溶液中的浓度为不小于500微克每毫升且不大于550微克每毫升,搅拌24小时。

经过步骤S209后,抗肿瘤药剂可以附着于导电粒子的表面,以及进入导电粒子的孔隙中。

S210:将第三混合溶液以5000转每分钟离心分离得到第二沉淀物。

S211:在室温下,将第二沉淀物真空干燥后得到载药导电粒子120。

基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种基于前述实施例提供的任一种抑制病变细胞分裂系统100的控制方法,该控制方法包括:

控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,以使得抑制病变细胞分裂系统100中的载药导电粒子120携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子120通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

在本实施例中,通过控制电场发生装置110向目标组织(即病灶组织)输出目标电场,一方面可以抑制正在分裂的细胞中的细胞器向两极移动、甚至可以将细胞器拉向赤道板,诱发细胞瓦解或破裂,达到抑制细胞分裂或破坏细胞的作用,并且该目标电场对未发生分裂的细胞几乎不会造成影响,进而提高了对肿瘤细胞与健康细胞辨别能力,不仅能提高治疗效果,还能极大地降低副作用;另一方面,可以使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,增加这部分目标细胞的通透性,为至少部分载药导电粒子120进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂创造了有利条件。

通过控制电场发生装置110向目标组织输出的目标电场而形成的电场,可以引导抑制病变细胞分裂系统100中的载药导电粒子120在目标组织内的有序移动,有利于提高载药导电粒子120迁移的靶向性,提高抗肿瘤药剂的利用率;至少部分载药导电粒子120可以利用细胞膜形成的可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂,进一步提高治疗效果。

可以理解的是,在控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场之前,可以将载药粒子注射到目标组织。也可以在控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场的同时,将载药粒子注射到目标组织。

在一些实施例中,控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场,包括:控制电场发生装置110中的电压发生器111通过至少一对电极贴片112向目标组织输出目标电场,目标电场的电场强度不小于5伏特每厘米且不大于10伏特每厘米。

在本实施例提供的电场强度下,有利于实现抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔。

在一个示例中,实施本实施例提供的控制方法之前,可以采用人工或机器人将电极贴片112贴附于与目标组织对应的生物组织表面。

在一些实施例中,控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场,包括:控制电场发生装置110中的电压发生器111通过至少一对电极贴片112向目标组织输出目标电场,目标电场的频率不小于50千赫兹且不大于500千赫兹。

在一些实施例中,控制电场发生装置中的电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标电场,包括:控制电压发生器中的脉冲电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标脉冲电场;和/或,控制电压发生器中的交流电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标交流电场。

在一个示例中,电场发生装置110中的电极贴片112包括2对,其中一对电极贴片112与脉冲电压发生器电连接,另一对电极贴片112与交流电压发生器电连接。脉冲电压发生器和交流电压发生器可以同时输出对应的电压,以形成复合电场,强化电场作用效果。

在一些实施例中,控制电场发生装置110中的电压发生器111通过至少一对电极贴片112向目标组织输出目标电场,包括:以第一时间间隔,控制电场发生装置110中的电压发生器111依次通过每一对电极贴片112向目标组织输出目标电场。

在一个示例中,电场发生装置110中的电极贴片112包括2对,相邻两对电极贴片112的连线呈锐角,控制每一对电极贴片112以第一时间间隔依次向目标组织输出目标电场,交替产生电场,利于在目标组织区域形成旋转电场。

基于同一发明构思,本申请实施例提供的一种抑制病变细胞分裂系统的控制装置,该控制装置包括:

控制模块,用于控制抑制病变细胞分裂系统100中的电场发生装置110向目标组织输出目标电场,以抑制目标组织中至少部分目标细胞的有丝分裂,并使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,以使得抑制病变细胞分裂系统100中的载药导电粒子120携带抗肿瘤药剂并向目标组织释放抗肿瘤药剂,至少部分载药导电粒子120通过可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂。

在一些实施例中,控制模块还用于:控制电场发生装置110中的电压发生器111通过电极贴片112向目标组织输出目标电场,目标电场的电场强度不小于5伏特每厘米且不大于10伏特每厘米。

在一些实施例中,控制模块还用于:控制电场发生装置110中的电压发生器111通过至少一对电极贴片112向目标组织输出目标电场,目标电场的频率不小于50千赫兹且不大于500千赫兹。

在一些实施例中,控制模块还用于:控制电压发生器中的脉冲电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标脉冲电场;和/或,控制电压发生器中的交流电压发生器通过至少一对电极贴片向目标组织输出目标交流电场。

在一些实施例中,控制模块还用于:以第一时间间隔,控制电场发生装置110中的电压发生器111依次通过每一对电极贴片112向目标组织输出目标电场。

本实施例提供的一种抑制病变细胞分裂系统100的控制装置可执行本申请实施例提供的任一种抑制病变细胞分裂系统100的控制方法,其实现原理相类似,此处不再赘述。

基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种电子设备200,该电子设备200的结构框架示意图如图3所示,包括:存储器210和处理器220。

存储器210与处理器220电连接。

至少一个计算机程序,被存储在存储器210中并被配置为由处理器220执行,至少一个程序被配置用于:实现如前述实施例提供的任一种抑制病变细胞分裂系统100的控制方法。

在本实施例中,处理器220和存储器210相电连接,如通过总线230相连。可选地,处理器220可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),通用处理器,DSP(DigitalSignal Processor,数据信号处理器),ASIC(Application Specific IntegratedCircuit,专用集成电路),FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。处理器220可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器220也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。

可选地,总线230可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线230可以是PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线230可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

可选地,存储器210可以是ROM(Read-Only Memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM(random access memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead-Only Memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。

在一些实施例中,电子设备200还可以包括监测单元240。监测单元240可用于监测电极贴片112的电流和/或电压参数,处理器220通过监测单元240获得的电极贴片112的电流和/或电压参数,来确定电极贴片112的工作状态。例如,若监测单元240获得的电极贴片112的当前电流和/或当前电压参数,与电极贴片112在空载(未连接负载)时的电流和/或电压相符,则认为电极贴片112当前已将目标电场输出完毕。

在一些实施例中,电子设备200还可以包括收发器250。收发器250可用于信号的接收和发送。收发器250可以允许电子设备200的处理器220与其他设备进行无线或有线通信以交换数据,例如处理器220通过收发器250接收到用户输入的停止输出目标电场指令时,触发处理器220控制电压发生器111启动输出电压或控制电压发生器111停止输出电压。需要说明的是,实际应用中收发器250不限于一个。

在一些实施例中,电子设备200还可以包括输入单元260。输入单元260可用于接收输入的数字、字符、图像和/或声音信息,或者产生与处理器220的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输入单元260可以包括但不限于触摸屏、物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆、拍摄装置、拾音器等中的一种或多种。

在一些实施例中,电子设备200还可以包括输出单元270。输出单元270可用于输出或展示经过处理器220处理的信息。输出单元270可以包括但不限于显示装置、扬声器、振动装置等中的一种或多种。

本技术领域技术人员可以理解,本申请实施例提供的电子设备200的处理器220可以为所需的目的而专门设计和制造,或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序,这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如,计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线230的任何类型的介质中。

基于同一的发明构思,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机程序被电子设备执行时实现如前述实施例提供的任一种抑制病变细胞分裂系统的控制方法。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质适用于上述抑制病变细胞分裂系统的控制方法的各种可选实施方式。在此不再赘述。

本技术领域技术人员可以理解,本实施例提供的计算机可读存储介质可以是任何能够被电子设备访问的可用介质,包括易失性介质和非易失性介质、可移动介质或不可移动介质。计算机可读存储介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM、RAM、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,计算机可读存储介质包括由设备(例如,计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:

1、可实现电场作用与药剂作用相结合的病变细胞处理方式,有利于提高肿瘤细胞的杀死率,进而提高治疗效果。

2、通过电场发生装置110向目标组织输出目标电场,可以抑制正在分裂的细胞中的细胞器向两极移动、甚至可以将细胞器拉向赤道板,诱发细胞瓦解或破裂,达到抑制细胞分裂或破坏细胞的作用,并且该目标电场对未发生分裂的细胞几乎不会造成影响,进而提高了对肿瘤细胞与健康细胞辨别能力,不仅能提高治疗效果,还能极大地降低副作用。

3、通过电场发生装置110向目标组织输出目标电场,可以使得目标组织中至少部分目标细胞的细胞膜形成可逆电穿孔,增加这部分目标细胞的通透性,为至少部分载药导电粒子120进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂创造了有利条件。

4、载药导电粒子120可以将携带的抗肿瘤药剂向目标组织释放,提高治疗效果;并且在电场发生装置110向目标组织输出的目标电场形成的电场作用下,有利于提高载药导电粒子120迁移的靶向性,提高抗肿瘤药剂的利用率;至少部分载药导电粒子120可以利用细胞膜形成的可逆电穿孔进入目标细胞内释放抗肿瘤药剂,进一步提高治疗效果。

本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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