一種利用空心電極針電穿孔給藥的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用空心電極針電穿孔給藥的裝置，所述的電穿孔給藥的裝置提供一種能夠無(wú)創(chuàng)傷或微創(chuàng)傷進(jìn)入人體內(nèi)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控精確定位，精確控制給藥量和給藥深度，可以精確調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的電穿孔給藥裝置。是通用性強(qiáng)、電穿孔效率高、無(wú)化學(xué)污染、減少了對(duì)正常細(xì)胞造成損傷、能提高藥物使用的效率、縮短治療時(shí)間、減輕了病人治療時(shí)的痛苦的體內(nèi)電穿孔給藥裝置。
【專利說(shuō)明】—種利用空心電極針電穿孔給藥的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及利用電場(chǎng)通過(guò)電穿孔療法(EPT)將分子藥物輸送到組織或細(xì)胞中的裝置，特別是涉及一種通過(guò)電穿孔將藥物和基因送進(jìn)組織細(xì)胞中的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]二十世紀(jì)七十年代曾發(fā)現(xiàn):電場(chǎng)能夠在細(xì)胞上產(chǎn)生一些細(xì)孔，而不造成細(xì)胞永久性的損傷。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使大分子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)成為可能。人們知道借助所謂的電穿孔能夠?qū)⒒蚝推渌姆肿?，如藥物化合物引入活?xì)胞?；蚧蛩幬锱c活細(xì)胞在緩沖介質(zhì)中混合，然后施加強(qiáng)電場(chǎng)的短脈沖。這樣，細(xì)胞膜瞬時(shí)變成多孔的，于是基因或分子進(jìn)入細(xì)胞。在那里它們能夠改善細(xì)胞的基因組。
[0003]利用電場(chǎng)通過(guò)電穿孔療法(EPT)在活體內(nèi)將藥物化合物和基因輸送到細(xì)胞中，所述的電穿孔療法亦可稱作細(xì)胞穿孔療法(CPT)或電化療法(ECT)。利用細(xì)胞穿孔療法進(jìn)行治療提供了一種避免產(chǎn)生通常與服用抗癌藥或細(xì)胞毒制劑相伴隨的副作用的方法。這種療法使得人們可以引入這些制劑來(lái)選擇性地殺傷或殺死所不需要的細(xì)胞，同時(shí)避免殺傷或殺死周圍的健康細(xì)胞或組織。
[0004]電穿孔的一項(xiàng)治療應(yīng)用是用于癌癥的治療。已經(jīng)利用試驗(yàn)哺乳動(dòng)物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，已發(fā)表的報(bào)告如下:0kino, Μ., E.Kensuke, “The Effects of a Single Hi gh VoltageElectrical Stimulat1n with an Anticancer Drug on in vivo Growing Malig nantTumors”，Jap.Journal of Surgery, vol.20:197_204，1990。Mir, LM.，S.0r 1wSki,J.Belehradek Jr.，和C.Paolett1.“Electrochernotherapy Potentiat1n of Anti tumorEffect of Bleomycin by Local Eletric pulses，，，Eur.J.Cancer, Vol.27:68_72，1991。Mir，L Μ.，M.Belehradek，C.Domengem, S.0rlowSki，B.Poddevin 等人已經(jīng)進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)并且發(fā)表了? 艮告“Electrochemotherapy，a novel anti tumor tr eatment:first clinicaltrial’’，C.R.Acad.Sc1.Paris.，vol313:613—618，1991。
[0005]體內(nèi)電穿孔一般只局限于應(yīng)用到靠近生物體的皮膚的組織或細(xì)胞上，在這些部位上能夠放置電極。因此，用于電穿孔的電極一般不能接近如腫瘤一類的能夠以全身性藥物輸送方式或化療方式進(jìn)行治療的組織。在用化療方法治療某些類型的癌癥時(shí)，需要在不殺死太多的正常細(xì)胞的前提下釆用足夠大劑量的藥物來(lái)殺死癌細(xì)胞。如果能夠?qū)⒒熕幬镏苯幼⑷氲桨┘?xì)胞中，則可以達(dá)到這一目的。有些抗癌藥，如博萊霉素，通常不能有效地穿透某些類型的癌細(xì)胞的細(xì)胞膜。但是，釆用電穿孔方法就能夠?qū)⒉┎嗣顾刈⑷氲郊?xì)胞中。
[0006]進(jìn)行治療的方法通常是，將一種抗癌藥直接注射到腫瘤中，然后向處于一對(duì)電極之間的腫瘤施加一個(gè)電場(chǎng)。必須以適當(dāng)?shù)木_度對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便能夠在不損傷、或者至少是最小程度地?fù)p傷正常的或健康的細(xì)胞的前提下對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行電穿孔。對(duì)于體表的腫瘤，通?？梢栽谀[瘤的兩側(cè)施加一對(duì)電極，使電場(chǎng)產(chǎn)生于這對(duì)電極之間，由此很方便地實(shí)施電穿孔。在電場(chǎng)是均強(qiáng)電場(chǎng)的情況下，可以先測(cè)出電極間的距離，然后按照公式E =V/d(E =電場(chǎng)強(qiáng)度，單位是伏/厘米；V =電壓，單位是伏；d=距離，單位是厘米)將大小合適的電壓加到電極上。當(dāng)要治療大的或身體內(nèi)部的腫瘤時(shí)，就很難合適地放置電極并測(cè)量電極間的距離。在前面提到的專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種用于體內(nèi)電穿孔的電極系統(tǒng)，其中的電極能夠被插入到腫瘤中。
[0007]這種治療方法是直接將抗癌藥物滲入腫瘤，并且給位于一對(duì)電極之間的腫瘤施加電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度必須合理地精確調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的電穿孔，而不損傷任何正常細(xì)胞即健康的細(xì)胞。這種療法對(duì)于外部的腫瘤通常容易實(shí)施，具體作法是將電極置于腫瘤兩偵牝以使在電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。然后，測(cè)量電極之間的距離山并且按照公式:2 = 乂/己將適當(dāng)?shù)碾妷杭拥诫姌O上。
[0008]研究工作業(yè)已表明大型核苷酸序列(高達(dá)630?)能夠經(jīng)電打孔導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的細(xì)胞，并借此提供一種基因治療方法。
[0009]在相關(guān)的美國(guó)專利5，273，525中，用于電打孔注入分子和大分子的注射器是同時(shí)起電極作用的注射針，這些針頭同時(shí)還起著電極的作用。這種結(jié)構(gòu)使電極在皮下的部位起作用。實(shí)際需要的是有一個(gè)電極裝置，該裝置具有能夠插入腫瘤或接近腫瘤的電極，以致能夠在該組織中產(chǎn)生腫瘤細(xì)胞電打孔所需的預(yù)定的電場(chǎng)。
[0010]但是由于使用注射器進(jìn)行電穿孔時(shí)，往往難以調(diào)整電極產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，且電場(chǎng)強(qiáng)度的不均勻?qū)е麓罅空＜?xì)胞損傷，更大的缺陷是，在實(shí)際操作過(guò)程中帶有電極的注射針難度大，對(duì)操作人員要求高，但對(duì)藥物使用的效率卻不高，增大了病人治療過(guò)程的痛苦。
[0011]本發(fā)明為了克服上述缺陷，主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠無(wú)創(chuàng)傷或微創(chuàng)傷進(jìn)入人體內(nèi)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控精確定位，精確控制給藥量和給藥深度，可以精確調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的電穿孔給藥裝置。是通用性強(qiáng)、電穿孔效率高、無(wú)化學(xué)污染、減少了對(duì)正常細(xì)胞造成損傷、能提高藥物使用的效率、縮短治療時(shí)間、減輕了病人治療時(shí)的痛苦的體內(nèi)電穿孔給藥裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的之一是提供了一種可實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞電穿孔的裝置，其具有施藥頭、控制臺(tái)、連接施藥頭和控制臺(tái)的控制線和導(dǎo)管；本實(shí)用新型的另一目的是提供一種提供穩(wěn)定均勻的電場(chǎng)，并同時(shí)將分子藥物給藥到細(xì)胞中的裝置。
[0013]為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型所提供的可實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞電穿孔的裝置的技術(shù)方案概述如下:
[0014]一種利用空心電極針電穿孔給藥的裝置，包括，一個(gè)施藥頭，一個(gè)控制臺(tái)及連接施藥頭和控制臺(tái)的導(dǎo)管；其特征在于:
[0015]所述的施藥頭包括萬(wàn)向節(jié)，攝像頭，照明燈，分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)，電連接器，格柵，空心電極針陣列，可伸縮的構(gòu)建；
[0016]所述的空心電極針陣列包括至少兩個(gè)空心電極針，并彼此保留間隔，所述空心電極針按時(shí)間周期分別施加第一極性的電脈沖和第二極性的電脈沖，其中，所述第一極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極的周圍分布的都是第二極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極；
[0017]所述的至少兩個(gè)空心電極針用于電穿孔，被安裝在萬(wàn)向節(jié)和格柵之間，通過(guò)一個(gè)電連接器將空心電極針與電源相連接，空心電極針同時(shí)與分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)相連接，分子藥物能夠通過(guò)空心電極針輸入組織；
[0018]所述的可伸縮的構(gòu)建與空心電極針末端緊密連接，用于使與它相連的空心電極針從一個(gè)收縮的狀態(tài)移動(dòng)到一個(gè)伸展的狀態(tài)，在所述的收縮的狀態(tài)下，所述的格柵處于關(guān)閉狀態(tài)，而在所述的伸展的狀態(tài)下，所述的格柵處于打開(kāi)狀態(tài)；
[0019]所述的控制臺(tái)包括一個(gè)用于觀察攝像頭影像的顯示器，一個(gè)用于控制萬(wàn)向節(jié)的搖桿，一個(gè)用于控制電壓脈沖發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制分子藥物傳輸發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制格柵開(kāi)合的啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制可伸縮的構(gòu)建伸縮的啟動(dòng)裝置；一個(gè)儲(chǔ)存分子藥物的結(jié)構(gòu)，以及輸送分子藥物的泵；一個(gè)用于控制輸送分子藥物的泵啟動(dòng)的裝置；一個(gè)用于產(chǎn)生電壓脈沖的電源；
[0020]所述控制臺(tái)通過(guò)導(dǎo)管內(nèi)鋪設(shè)的線路與施藥頭內(nèi)部的電連接器相連接，所述的啟動(dòng)裝置被集成在觸摸屏中。
[0021]優(yōu)選的，所述空心電極針的材料選自不銹鋼、鉬、金、銀、銅、或其他導(dǎo)電材料中的一種或幾種。
[0022]優(yōu)選的,所述空心電極針包括絕緣部分和/或非絕緣部分。
[0023]優(yōu)選的，所述空心電極針包括直或彎曲的電極，所述彎曲的電極包括彎曲部分或有曲率半徑的部分。
[0024]優(yōu)選的，所述空心電極針的直徑為0.01-1.5mm。
[0025]優(yōu)選的，所述空心電極針陣列限定為正多邊形排列或圓柱形或扇形排列，包括4、6、8、9、16、18、24、32、64根針，且電極陣列中相鄰的兩個(gè)電極之間的距離相等。
[0026]優(yōu)選的，所述空心電極針可以從可伸縮的構(gòu)建上拆卸下來(lái)。
[0027]優(yōu)選的，所述釋放的分子藥物包括化療藥物、多核苷酸以及多肽中的一種或多種物質(zhì)。
[0028]優(yōu)選的，所述釋放的化療藥物選自博萊霉素、新制癌菌素、碳鉬、蘇拉明、阿霉素、絲氨霉素、順氯氨鉬中一種或多種物質(zhì)。
[0029]優(yōu)選的，所述的組織包括胰臟、喉部、鼻咽部、口咽部、肺、心臟、腎、肌肉、乳腺、結(jié)腸、前列腺、胸腺、睪丸、卵巢中的一種。
[0030]優(yōu)選的，所述空心電極針產(chǎn)生施加給組織的電場(chǎng)，該電場(chǎng)的強(qiáng)度在0.2V/cm至20kv/cm，脈沖數(shù)在1-100之間，每次脈沖的持續(xù)時(shí)間在10-100微秒之間。
[0031]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的效果是:
[0032]本實(shí)用新型的電穿孔裝置提供一種能夠無(wú)創(chuàng)傷或微創(chuàng)傷進(jìn)入人體內(nèi)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控精確定位，精確控制給藥量和給藥深度，可以精確調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的電穿孔給藥裝置。是通用性強(qiáng)、電穿孔效率高、無(wú)化學(xué)污染、減少了對(duì)正常細(xì)胞造成損傷、能提高藥物使用的效率、縮短治療時(shí)間、減輕了病人治療時(shí)的痛苦的體內(nèi)電穿孔給藥裝置。并且本實(shí)用新型的電穿孔裝置操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，治療效果好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0034]圖1是給藥裝置控制臺(tái)和施藥頭整體示意圖；
[0035]圖2是柵門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)施藥頭示意因；
[0036]圖3是柵門半開(kāi)時(shí)電極陣列收縮狀態(tài)的施藥頭示意圖；
[0037]圖4是電極陣列伸出狀態(tài)的施藥頭示意圖；
[0038]圖5是電極陣列收縮狀態(tài)的施藥頭剖面示意圖；
[0039]圖6是控制臺(tái)上觸摸屏中各啟動(dòng)按鈕示意圖；
[0040]其中，1、施藥頭；2、控制線和導(dǎo)管；3、萬(wàn)向節(jié)控制搖桿；4、觸摸屏；5、藥液；6、輸液泵；7、顯示器；8、萬(wàn)向節(jié)；9、處于關(guān)閉狀態(tài)的柵門；10、攝像頭；11、照明燈；12、空心電極陣列；13、分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)；14、電連接器；15、可伸縮的構(gòu)建。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將對(duì)實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0042]實(shí)施例:
[0043]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0044]給藥裝置的控制臺(tái)
[0045]圖1是給藥裝置控制臺(tái)和施藥態(tài)整體示意圖?？刂婆_(tái)包括一個(gè)用于觀察攝像頭影像的顯示器7，一個(gè)用于控制萬(wàn)向節(jié)的搖桿3，一個(gè)用于控制電壓脈沖發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)按鈕3 個(gè)用于控制分子藥物傳輸發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)按鈕6 ；—個(gè)用于控制格柵開(kāi)合的啟動(dòng)按鈕0 個(gè)用于控制可伸縮的構(gòu)建伸縮的啟動(dòng)按鈕(1 ；藥液5，以及輸送分子藥物的泵6 ；一個(gè)用于控制輸送分子藥物的泵啟動(dòng)的按鈕6 ；所述控制臺(tái)通過(guò)導(dǎo)管內(nèi)鋪設(shè)的線路2與施藥頭1內(nèi)部的電連接器相連接，所述的啟動(dòng)裝置被集成在觸摸屏4中。脈沖持續(xù)時(shí)間、電壓的大小、電極針的尋址或者開(kāi)關(guān)模式都可由觸摸屏4中的程序來(lái)控制。觸摸型4顯示出脈沖電壓的給定值。顯示器7顯示出攝像頭中的實(shí)時(shí)畫面，有助于醫(yī)生調(diào)整尋址的區(qū)域，以及施用分子藥物的時(shí)機(jī)。交流電源輸入以電隔離的方式為整個(gè)控制臺(tái)提供能量。直流電源輸入為整個(gè)控制臺(tái)提供合適的能量。高壓電源的輸入為提供電穿孔所需要的合適的高電壓。
[0046]給藥裝置的施藥頭
[0047]圖2是柵門處于關(guān)閉狀態(tài)的施藥頭示意圖。所述的施藥頭包括萬(wàn)向節(jié)8，攝像頭10，照明燈11，分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)13，電連接器14，格柵9，空心電極針陣列12，可伸縮的構(gòu)建15。萬(wàn)向節(jié)用于調(diào)整施藥頭的旋轉(zhuǎn)方向，操作人員可以通過(guò)控制操作臺(tái)上的控制搖桿控制萬(wàn)向節(jié)的尋址。攝像頭能夠?qū)嵤┍O(jiān)測(cè)施藥頭前方的影像，優(yōu)選的實(shí)施例是攝像頭具有廣角。照明燈為組織內(nèi)部的電穿孔提供光源。
[0048]圖3是柵門半開(kāi)，電極陣列收縮狀態(tài)的施藥頭示意圖。所述的可伸縮的構(gòu)建與空心電極針末端緊密連接，用于使與它相連的空心電極針從一個(gè)收縮的狀態(tài)移動(dòng)到一個(gè)伸展的狀態(tài)，在所述的收縮的狀態(tài)下，所述的格柵處于關(guān)閉狀態(tài)，而在所述的展開(kāi)的狀態(tài)下，所述的格柵處于打開(kāi)狀態(tài)。
[0049]空心電極陣列
[0050]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的空心電極陣列伸出狀態(tài)的施藥頭結(jié)構(gòu)示意圖?？招碾姌O針既可以是尖的，也可以是鈍的，并且可以具有任何一種需要的長(zhǎng)度。空心電極針的材料必須是導(dǎo)電的，但不一定非得是金屬的或同一種材料的(即，可以采用復(fù)合的或?qū)訝畹慕Y(jié)構(gòu)，例如可以采用金屬鍍膜的塑料針或者陶瓷針空心電極針陣列包括至少兩個(gè)空心電極針，并彼此保留間隔，所述空心電極針按時(shí)間周期分別施加第一極性的電脈沖和第二極性的電脈沖，其中，所述第一極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極的周圍分布的都是第二極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極?？招碾姌O針末端與可伸縮的構(gòu)建緊密連接，用于使與它相連的空心電極針從一個(gè)收縮的狀態(tài)移動(dòng)到一個(gè)伸展的狀態(tài)?？招碾姌O針被安裝在萬(wàn)向節(jié)和格柵之間，通過(guò)一個(gè)電連接器將空心電極針與電源相連接，空心電極針同時(shí)與分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)相連接，分子藥物能夠通過(guò)空心電極陣列中的一個(gè)或多個(gè)空心的電極針輸入組織。在不同的實(shí)施例中，空心電極針可以組成方形、六角形或圓形的陣列。但是，也可以采用其它形狀。
[0051]在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供了一種用于向受試者的組織施行電穿孔治療以便將分子藥物引入到所述組織的細(xì)胞內(nèi)的方法，該方法包括以下步驟:提供一個(gè)空心電極陣列，將電極陣列放置在組織周圍以便形成均一穩(wěn)定的電場(chǎng)，向電極施加高幅度的電信號(hào)脈沖，以便對(duì)組織進(jìn)行電穿孔，所述的信號(hào)幅度與電極間的距離成正比。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)組織的電穿孔可以在體外或者體內(nèi)或者離體進(jìn)行。還可以利用單細(xì)胞施行電穿孔，例如利用單細(xì)胞懸浮液或者體外或離體細(xì)胞培養(yǎng)物進(jìn)行電穿孔。
[0053]優(yōu)選的，在進(jìn)行電穿孔治療的同時(shí)給入分子藥物，即給入分子藥物的時(shí)間和進(jìn)行電穿孔治療的時(shí)間同步進(jìn)行?？梢栽谌魏我粋€(gè)時(shí)間段內(nèi)給入分子藥物或治療藥劑，這個(gè)時(shí)間段取決于這類因素，例如腫瘤的性質(zhì)，病人的情況，分子藥物的大小和化學(xué)特性以及分子的半衰期。
[0054]例如，當(dāng)將藥物直接注入到腫瘤中時(shí)，最好是以一種“扇型”的方式注射藥物?！吧刃汀钡暮馐?，在注射藥物時(shí)通過(guò)改變針的方向來(lái)給藥，或者通過(guò)在象一個(gè)張開(kāi)的手掌那樣的多個(gè)方向上多次注射藥物，而不是以團(tuán)塊的形式注入藥物，來(lái)達(dá)到使藥物在整個(gè)腫瘤中分布更廣的目的。與本領(lǐng)域中通常采用的量相比，當(dāng)在腫瘤內(nèi)給入(例如注射)藥物時(shí)，最好增加含有藥物的溶液的量，以確保藥物在整個(gè)腫瘤中的適當(dāng)分布。在實(shí)際應(yīng)用中，最好是圍繞著底部以扇型的方式非常緩慢地進(jìn)行注射。盡管在腫瘤中央的間隙壓力非常高，但這個(gè)部位常常也是腫瘤壞死區(qū)。
[0055]電穿孔給藥方法
[0056]利用本實(shí)用新型電穿孔裝置可以通過(guò)電穿孔的方法使多種不同的高分子化合物進(jìn)入細(xì)胞，包括核酸類(質(zhì)粒0嫩，線性0嫩，小干擾卩嫩，反義核酸)，蛋白類(肽段，抗體)，抗體，多核苷酸包括0嫩，00^以及I？嫩序列。優(yōu)選的質(zhì)粒是真核表達(dá)載體，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以自行選擇各種真核，原核表達(dá)載體使用。
[0057]用于本實(shí)用新型的方法中的藥物一般是具有抗腫瘤作用或細(xì)胞毒作用的化療制齊0。這些藥物或制劑包括博萊霉素，新制癌菌素，蘇拉明，阿霉素，碳鉬，紫杉酚，絲裂霉素￠:以及順氯氨鉬。其它化療制劑是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的(例如，參見(jiàn)1116。
[0058]優(yōu)選的，本電穿孔裝置可以電穿的組織包括胰臟、喉部、鼻咽部、口咽部、肺、心臟、腎、肌肉、乳腺、結(jié)腸、前列腺、胸腺、睪丸、卵巢中的一種。任何細(xì)胞都可以用本實(shí)用新型的方法處理。文中提出的實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型方法在處理腫瘤細(xì)胞，如胰和肺中的癌細(xì)胞中的運(yùn)用。其它細(xì)胞增生機(jī)能失調(diào)也可以借助本實(shí)用新型的電打孔方法處理。術(shù)語(yǔ)“細(xì)胞增生機(jī)能失調(diào)”指的是惡性的以及良性的細(xì)胞群體，該群體往往在形態(tài)上和遺傳基因上不同于周圍組織。惡性細(xì)胞(即腫瘤或癌)的發(fā)展是多個(gè)步驟的結(jié)果。本實(shí)用新型的方法在處理惡性腫瘤或各種器官系統(tǒng)的機(jī)能失調(diào)當(dāng)中是有用的，例如，在處理胰和肺中的細(xì)胞時(shí)特別有用，也還包括心臟、腎、肌肉、乳腺、結(jié)腸、前列腺、胸腺、睪丸以及卵巢中的細(xì)胞。優(yōu)先選擇的對(duì)象是人的細(xì)胞。
[0059]具體實(shí)施例一
[0060]利用本實(shí)用新型的裝置在小鼠活體內(nèi)對(duì)腫瘤細(xì)胞施藥治療。首先在培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)鼠乳癌細(xì)胞，通過(guò)將細(xì)胞從培養(yǎng)基移植到小鼠的腹部形成皮下瘤，當(dāng)癌細(xì)胞生長(zhǎng)到直徑約Icm或更大時(shí)，進(jìn)行電穿孔治療。小鼠選擇體重在230-250克雌性鼠進(jìn)行測(cè)試，對(duì)小鼠上的30個(gè)實(shí)體乳房瘤進(jìn)行治療。采用未進(jìn)行電穿孔治療的小鼠中的乳房瘤作為對(duì)照。
[0061]一個(gè)治療過(guò)程包括以下步驟:(I)使用酒精溶液對(duì)施藥頭整體進(jìn)行清洗消毒，檢查電路是否穩(wěn)定，格柵是否能夠開(kāi)啟，電極陣列是否能夠伸縮，測(cè)試各個(gè)啟動(dòng)裝置是否正常，測(cè)試萬(wàn)向節(jié)控制搖桿是否正常；(2)將施藥頭伸入體內(nèi)，通過(guò)攝像頭顯示屏調(diào)整伸入的區(qū)域，找準(zhǔn)要施藥的部位；(3)啟動(dòng)格柵控制裝置，開(kāi)啟格柵；(4)，啟動(dòng)可伸縮的構(gòu)建的控制裝置，將電極陣列(空心電極針是沿著一個(gè)直徑為I厘米的圓周放置的，空心電極針的直徑為I厘米)伸展出施藥頭，并控制伸展出的長(zhǎng)度；(5)通過(guò)控制萬(wàn)向節(jié)搖桿控制電極陣列所對(duì)的腫瘤細(xì)胞；(6)利用本文所描述的扇型方式通過(guò)啟動(dòng)控制輸送分子藥物的泵將博菜霉素(0.15毫升的鹽水中含0.5個(gè)單位)注射到小鼠腫瘤周圍，啟動(dòng)電脈沖，通過(guò)施藥頭內(nèi)部的電連接器對(duì)電極進(jìn)行切換，施加6個(gè)方波電脈沖，以使脈沖場(chǎng)能夠最大程度地覆蓋腫瘤。電學(xué)參數(shù)是:中央電場(chǎng)強(qiáng)度為780伏/厘米.6X99微秒的脈沖，間隔為I秒。
[0062]結(jié)果顯示，在幾乎所有小鼠的治療部位上都出現(xiàn)嚴(yán)重的壞死和浮腫。在被治療組中的小鼠身上的腫瘤的體積明顯減小，而對(duì)照組中的小鼠身上的腫瘤的體積明顯增大。對(duì)腫瘤樣本所進(jìn)行的組織學(xué)分析顯示，在治療組中只有壞死的腫瘤細(xì)胞的空胞。研究表明，用電穿孔+博萊霉素同時(shí)進(jìn)行治療取得了鼓舞人心的結(jié)果。
[0063]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但并不限制本實(shí)用新型，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的實(shí)施方式只局限于這些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理和構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)或潤(rùn)飾，都應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用空心電極針電穿孔給藥的裝置，包括，一個(gè)施藥頭，一個(gè)控制臺(tái)及連接施藥頭和控制臺(tái)的控制線和導(dǎo)管；其特征在于: (1)所述的施藥頭包括萬(wàn)向節(jié)，攝像頭，照明燈，分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)，電連接器，格柵，空心電極針陣列，可伸縮的構(gòu)建； (2)所述的空心電極針陣列包括至少兩個(gè)空心電極針，并彼此保留間隔，所述空心電極針按時(shí)間周期分別施加第一極性的電脈沖和第二極性的電脈沖，其中，所述第一極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極的周圍分布的都是第二極性的電脈沖對(duì)應(yīng)的電極；所述的至少兩個(gè)空心電極針用于電穿孔，被安裝在萬(wàn)向節(jié)和格柵之間，通過(guò)一個(gè)電連接器將空心電極針與電源相連接，空心電極針同時(shí)與分子藥物傳輸結(jié)構(gòu)相連接，分子藥物能夠通過(guò)空心電極針輸入組織； (3)所述的可伸縮的構(gòu)建與空心電極針末端緊密連接，用于使與它相連的空心電極針從一個(gè)收縮的狀態(tài)移動(dòng)到一個(gè)伸展的狀態(tài)，在所述的收縮的狀態(tài)下，所述的格柵處于關(guān)閉狀態(tài)，而在所述的伸展的狀態(tài)下，所述的格柵處于打開(kāi)狀態(tài)； (4)所述的控制臺(tái)包括一個(gè)用于觀察攝像頭影像的顯示器，一個(gè)用于控制萬(wàn)向節(jié)的搖桿，一個(gè)用于控制電壓脈沖發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制分子藥物傳輸發(fā)生的遠(yuǎn)距離啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制格柵開(kāi)合的啟動(dòng)裝置；一個(gè)用于控制可伸縮的構(gòu)建伸縮的啟動(dòng)裝置；一個(gè)儲(chǔ)存分子藥物的結(jié)構(gòu)，以及輸送分子藥物的泵；一個(gè)用于控制輸送分子藥物的泵啟動(dòng)的裝置；所述控制臺(tái)通過(guò)導(dǎo)管內(nèi)鋪設(shè)的線路與施藥頭內(nèi)部的電連接器相連接，所述的啟動(dòng)裝置被集成在觸摸屏中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空心電極針包括絕緣部分和/或非絕緣部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述空心電極針包括直或彎曲的電極，所述彎曲的電極包括彎曲部分或有曲率半徑的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述空心電極針的直徑為0.01-1.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述空心電極針陣列限定為正多邊形排列或圓柱形排列，包括4、6、8、9、16、18、24、32、64根針，且電極陣列中相鄰的兩個(gè)電極之間的距離相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述空心電極針可以從可伸縮的構(gòu)建上拆卸下來(lái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述的組織包括胰臟、喉部、鼻咽部、口咽部、肺、心臟、腎、肌肉、乳腺、結(jié)腸、前列腺、胸腺、睪丸、卵巢中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電穿孔給藥的裝置，其特征在于，所述空心電極針產(chǎn)生施加給組織的電場(chǎng)，該電場(chǎng)的強(qiáng)度在0.2V/cm至20kv/cm，脈沖數(shù)在1_100之間，每次脈沖的持續(xù)時(shí)間在10-100微秒之間。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK204147418SQ201420121899
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】戴曉兵, 閆浩 申請(qǐng)人:蘇州壹達(dá)生物科技有限公司