本發(fā)明涉及放射生物實驗方法技術領域，具體地說，涉及一種用于放射生物實驗中的照射方法。

背景技術：

放射治療近百年來已成為腫瘤治療的重要手段之一，根據(jù)美國國家癌癥中心數(shù)據(jù)顯示，80％的患者在腫瘤治療的各個階段都需要進行放射治療，而放射生物實驗是將放射線真正用于臨床腫瘤放射治療前的必經過程。隨著化學治療藥物、分子靶向藥物、其它放射防護劑和放射增敏劑的研發(fā)，國內外每個腫瘤治療中心、腫瘤研究所、腫瘤放射治療中心都需要通過放射生物實驗來對不同藥物和放射線結合后對腫瘤的控制效果進行科學嚴謹?shù)膶嶒炑芯?。同時，國內外各項科研基金也必須通過放射生物實驗取得實驗室數(shù)據(jù)，因此放射生物實驗在臨床和科研方面的需求不斷增加，對實驗的質量控制也愈發(fā)嚴格。

放射生物實驗通常以人體腫瘤株貼壁細胞為控制對象，將控制對象置于培養(yǎng)皿中進行人工培養(yǎng)，并照射放射線，在此過程中需要嚴格控制對細胞的放射性劑量，確保同一照射條件下培養(yǎng)皿的每個培養(yǎng)腔內的細胞株的受照射劑量均勻一致(這個是放射生物實驗最重要也是最基本的法則)。

為了保證受照射劑量的均一性，就必須滿足帶電粒子平衡(charged particle equilibrium)的條件。帶電粒子平衡是輻射劑量學中的重要概念，如圖1所示，設體積為V的介質受到X(γ)射線照射，通過相互作用，X(γ)光子在其中釋放出次級電子；由于次級電子具有一定的射程，X(γ)光子在其中O點附近的小體積ΔV內交給次級電子的能量，因為次級電子a逃逸小體積ΔV而不能全部被小體積ΔV吸收，同時在小體積ΔV外產生的次級電子b也可能把部分能量帶入ΔV內；如果所有離開ΔV的次級電子帶走的能量恰好等于進入ΔV的次級電子帶入的能量，則稱在O點處存在“電子平衡”。達到帶電粒子平衡必須滿足以下條件：(1)小體積ΔV周圍的X(γ)輻射場必須是均勻的；(2)小體積ΔV周圍的虛心部分的介質是均勻的；(3)小體積ΔV在各個方向離開介質邊界的距離d要足夠大，至少要大于次級電子在介質中的最大射程Rmax。

現(xiàn)有技術中，尚無一款專門針對放射生物實驗的細胞培養(yǎng)皿。目前在放射生物實驗中所采用的細胞培養(yǎng)皿均采用塑料(如聚苯乙烯)材質，且任一培養(yǎng)腔的外側壁均暴露在空氣中，這使得處于任意培養(yǎng)腔邊緣處的控制對象不能夠滿足帶電粒子平衡所要求上述條件(2)和(3)，進而嚴重影響劑量的均一性，造成非常大的實驗誤差，對實驗數(shù)據(jù)的準確性造成巨大影響。

除上述之外，采用現(xiàn)有的照射方法，在保證實驗條件均一致，同一細胞培養(yǎng)皿內不同培養(yǎng)腔處的控制對象，以及，同一培養(yǎng)腔內不同位置處的控制對象的存活率均會存在較為明顯的差別，從理論來說該存活率差別不應當存在。在經大量的具有創(chuàng)造性的探究之下，發(fā)現(xiàn)，因放射線有一定的劑量建成厚度(Build up region，放射線照射到物體后，物體內吸收劑量按照深度的變化情況是按照深度從表面先增加后減少的規(guī)律，從物體表面開始達到最大劑量深度的厚度稱為建成厚度，如圖2所示)，使得細胞受照射劑量和深度密切相關而且敏感。

現(xiàn)有的照射方法，放射線均是自上而下的對細胞培養(yǎng)皿進行垂直照射，而為了保證不同培養(yǎng)腔內的控制對象具有相同的照射深度，均是通過對向每個培養(yǎng)腔內添加等量的培養(yǎng)液為實現(xiàn)的。這就導致：

(1)現(xiàn)有細胞培養(yǎng)皿，由于培養(yǎng)腔的孔徑很小，在水表面張力作用下，培養(yǎng)腔孔壁處的水面會比培養(yǎng)腔中部要高，這就造成，采用現(xiàn)有照射方法進行照射時，即使同一培養(yǎng)腔內的控制對象(貼壁細胞)在中心處和邊緣處實際的照射深度也存在毫米級的差異，因細胞厚度是微米級別，該毫米級的差異會造成同一培養(yǎng)腔內的控制對象(貼壁細胞)在受照射劑量上存在極大的偏差；

(2)不同培養(yǎng)腔之間存在不同幾何形狀的空腔結構，造成不同培養(yǎng)腔處達到帶電粒子平衡的程度存在較大差異，從而導致不同培養(yǎng)腔內的控制對象存活率或存在明顯的差異，從而對放射生物實驗的細胞生存曲線計算造成極大干擾；

(3)人工添加培養(yǎng)液時不可能使得每個培養(yǎng)腔內的培養(yǎng)液量均一致，甚至于存在較大差異，因而造成了射線的從培養(yǎng)液到不同培養(yǎng)腔底層貼壁細胞的深度不同，從而導致不同培養(yǎng)腔處的控制對象(貼壁細胞)吸收劑量各不相同，造成明顯的實驗誤差。

技術實現(xiàn)要素：

為了能夠克服現(xiàn)有技術的某種或某些缺陷，本發(fā)明提供了一種放射生物實驗用細胞培養(yǎng)皿。

根據(jù)本發(fā)明的放射生物實驗用細胞培養(yǎng)皿，其包括培養(yǎng)皿本體，培養(yǎng)皿本體的材質采用固體水。

本發(fā)明的細胞培養(yǎng)皿中，由于培養(yǎng)皿本體采用固體水材質制成，固體水幾乎可以與水等效，使得培養(yǎng)皿本體與之內盛放的培養(yǎng)液在對光線的反射、材質的均勻性等方面能夠達到極大的相近，使得處于培養(yǎng)皿本體內的控制對象(貼壁細胞)在進行照射時，控制對象(貼壁細胞)在培養(yǎng)腔的任意處均能夠處于幾近均勻的介質中，且照射光線能夠幾乎均勻的對控制對象(貼壁細胞)進行照射，控制對象(貼壁細胞)在各個方向上遠離介質邊緣的距離也足夠大，從而能夠較完美的達成帶電粒子平衡的條件，從而能夠實現(xiàn)高度的照射劑量均一性。

作為優(yōu)選，培養(yǎng)皿本體包括固定板，固定板中部設有多個培養(yǎng)腔，所述多個培養(yǎng)腔的四周與固定板對應邊緣間均形成連接邊。

本發(fā)明的細胞培養(yǎng)皿中，設置多個培養(yǎng)腔使得實驗人員能夠同時對多組控制對象(貼壁細胞)進行比對實驗，連接邊的構造使得培養(yǎng)皿本體能夠便于設置。

作為優(yōu)選，所有連接邊均向同一側彎折形成一體的加固圈，任一連接邊與加固圈間均設有至少一個加強板。

本發(fā)明的細胞培養(yǎng)皿中，由于培養(yǎng)皿本體的材質采用固體水，而固體水具有較低的硬度，通過設置加固圈和加強板，使得培養(yǎng)皿本體能夠較佳的保持固定的形狀，從而能夠較佳的避免因培養(yǎng)皿本體處的形變而導致的實驗誤差。

作為優(yōu)選，所述至少一個加強板包括設于任意相鄰連接邊連接處的第一加強板和對稱設于第一加強板兩側的2個第二加強板。

本發(fā)明的細胞培養(yǎng)皿中，在相鄰連接邊的連接部位處能夠同時設置第一加強板和位于第一加強板兩側的2個第二加強板，從而使得培養(yǎng)皿本體的拐角處能夠具有較高的強度，從而使得培養(yǎng)皿本體在放置時，通過以培養(yǎng)皿本體的拐角處作為放置點，即可較佳的避免培養(yǎng)皿本體處的形變。

作為優(yōu)選，培養(yǎng)皿本體處設有至少一個熱釋光劑量片。

本發(fā)明的細胞培養(yǎng)皿中，熱釋光劑量片的設置使得實驗人員能夠對培養(yǎng)皿本體各處的實際照射劑量進行追溯，從而能夠較佳的對實驗結果進行驗證。

本發(fā)明的一種細胞培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿本體的某一側邊的兩端還均與對應相連側邊間形成倒角，從而使得實驗人員能夠較佳的對培養(yǎng)皿本體的方位進行識別，較佳的降低了實驗過程中的操作錯誤率。

為了能夠克服現(xiàn)有技術的某種或某些缺陷，本發(fā)明還提供了一種放射生物實驗用的實驗裝置，其包括上述任意一種細胞培養(yǎng)皿。

根據(jù)本發(fā)明的放射生物實驗用的實驗裝置，其還包括培養(yǎng)皿座本體，培養(yǎng)皿座本體內具有用于放置培養(yǎng)皿本體的實驗腔和用于盛放清水的儲水腔，實驗腔與儲水腔間通過一第一水泵和一第二水泵形成循環(huán)水路。

通過本發(fā)明的實驗裝置進行放射生物實驗時，細胞培養(yǎng)皿能夠設于實驗腔內，儲水腔內能夠存放有清水，通過第二水泵能夠將儲水腔內的清水泵入實驗腔內，從而使得培養(yǎng)皿本體完全處于水環(huán)境中，又由于培養(yǎng)皿本體整個是由固體水材料制成，因而照射光線不會在培養(yǎng)腔與清水及培養(yǎng)液的界面處產生較大的折射，從而使得照射光線能夠較為穩(wěn)定、均勻的對控制對象(貼壁細胞)進行照射，且使得照射介質的邊界擴展到實驗腔內清水的邊界處，從而能夠較佳實現(xiàn)照射劑量的均一性。

作為優(yōu)選，實驗腔對應培養(yǎng)皿本體外緣的任意轉角處均設有支撐柱。

本發(fā)明的放射生物實驗用的實驗裝置中，支撐柱的設置能夠較佳的與培養(yǎng)皿本體的轉角處進行配合，從而能夠較佳的實現(xiàn)培養(yǎng)皿本體的平穩(wěn)放置。

作為優(yōu)選，實驗腔內壁處設有至少一個定位塊，所述至少一個定位塊用于將培養(yǎng)皿本體壓貼在支撐柱處。

本發(fā)明的放射生物實驗用的實驗裝置中，定位塊的設置能夠較佳的保證培養(yǎng)皿本體在實驗過程中不會出現(xiàn)如晃動能狀況。

作為優(yōu)選，定位塊包括固定座和設于固定座處的彈性壓片。

本發(fā)明的放射生物實驗用的實驗裝置中，定位塊能夠包括固定座和設于固定座處的彈性壓片，從而便于設置且便于培養(yǎng)皿本體的裝、卸。

作為優(yōu)選，培養(yǎng)皿座本體側壁處設有至少一對提手部。

本發(fā)明的放射生物實驗用的實驗裝置中，提手部的設置能夠較佳的便于培養(yǎng)皿座本體的搬運。

為了能夠克服現(xiàn)有技術的某種或某些缺陷，本發(fā)明還提供了一種用于放射生物實驗中的照射方法，其能夠基于上述任意一種實驗裝置(應當注意的是，采用某種實驗裝置進行時，應當至少保證實驗腔的底面為透明面)而進行。

根據(jù)本發(fā)明的用于放射生物實驗中的照射方法，其包括以下步驟：

步驟一，將多組待照射貼壁細胞分別置于具有多個培養(yǎng)腔的培養(yǎng)皿本體的不同培養(yǎng)腔底壁內側面處，所述多個培養(yǎng)腔的底壁內側面至少在同一水平面上，培養(yǎng)皿本體采用固體水材質制成；

步驟二，將經步驟一處理的培養(yǎng)皿本體置于一培養(yǎng)皿座本體內，培養(yǎng)皿座本體至少具有一用于放置培養(yǎng)皿本體的實驗腔，培養(yǎng)皿座本體的底壁至少與所述多個培養(yǎng)腔的底壁內側面平行且透明，之后在實驗腔內放入清水，并保證實驗腔內的水位至少高于任一貼壁細胞的高度且不至于淹沒培養(yǎng)皿本體；

步驟三，將經步驟二處理后培養(yǎng)皿座本體置入照射裝置中，并使照射光線垂直于培養(yǎng)皿座本體底壁且自下而上的對所述多個培養(yǎng)腔的底壁進行照射。

本發(fā)明所提供的照射方法中，通過對培養(yǎng)皿本體(培養(yǎng)腔)底面進行垂直照射，能夠徹底消除因液體張力而導致的每個培養(yǎng)腔內的貼壁細胞在不同位置處的照射深度不一致的情況，而且也能夠徹底消除因不同培養(yǎng)腔內培養(yǎng)液高度不同而導致的不同培養(yǎng)腔內的貼壁細胞的照射深度不一致的情況，從而能夠保證所有貼壁細胞的照射深度均一致，以確保所有貼壁細胞吸收劑量的一致性。

另外，由于培養(yǎng)皿本體是由固體水材質制成，而在整個照射過程中，培養(yǎng)皿本體均是處于水環(huán)境中，且光線是經由實驗腔內的清水到達培養(yǎng)皿本體處，從而能夠較佳的確保照射光線能夠均勻的對于每個培養(yǎng)皿本體內的貼壁細胞進行照射。

通過本發(fā)明的照射方法，能夠不僅能夠保證照射光線在貼壁細胞處能夠達到較佳的帶電粒子平衡，還使得照射光線對所有貼壁細胞的照射深度均一致，從而極大的保證了實驗結果的精確性。

作為優(yōu)選，培養(yǎng)皿座本體內還具有一盛放有清水的儲水腔，實驗腔與儲水腔間通過一第一水泵和一第二水泵形成循環(huán)水路，在步驟二中，通過開啟第二水泵將儲水腔內的清水泵入實驗腔內。

本發(fā)明所提供的照射方法中，儲水腔、第一水泵和第二水泵的設置，較佳的實現(xiàn)了實驗腔內清水的泵入或泵出。

作為優(yōu)選，實驗腔對應培養(yǎng)皿本體外緣的任意轉角處均設有支撐柱，在步驟二中，通過將培養(yǎng)皿本體放置于支撐柱上以實現(xiàn)培養(yǎng)皿本體水平置于實驗腔內。

作為優(yōu)選，培養(yǎng)皿座本體的材質采用固體水。

本發(fā)明所提供的照射方法中，培養(yǎng)皿座本體的材質也能夠采用固體水，從而更進一步的保證了照射光線的均勻性。

作為優(yōu)選，實驗腔內設有高度調節(jié)裝置，在步驟二中，能夠通過高度調節(jié)裝置對多個培養(yǎng)腔底壁與實驗腔底壁間的間距進行調節(jié)。

本發(fā)明所提供的照射方法中，通過設置高度調節(jié)裝置，能夠較佳的對所有的貼壁細胞的照射深度進行同步一致的調節(jié)。

附圖說明

圖1為帶電粒子平衡的示意圖；

圖2為照射劑量與照射深度間的關系圖；

圖3為實施例1中的培養(yǎng)皿本體的示意圖；

圖4為實施例1中的培養(yǎng)皿本體的截面示意圖；

圖5為實施例2中的培養(yǎng)皿座本體的示意圖；

圖6為實施例2中的培養(yǎng)皿座本體的俯視圖。

具體實施方式

為進一步了解本發(fā)明的內容，結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。應當理解的是，實施例僅僅是對本發(fā)明進行解釋而并非限定。

實施例1

本實施例提供了一種放射生物實驗用細胞培養(yǎng)皿，其包括培養(yǎng)皿本體100，培養(yǎng)皿本體100的材質采用固體水。

如圖3所示，培養(yǎng)皿本體100包括固定板110，固定板110中部設有多個培養(yǎng)腔120，所述多個培養(yǎng)腔120的四周與固定板110對應邊緣間均形成連接邊130。

如圖4所示。所有連接邊130均向同一側彎折形成一體的加固圈210，任一連接邊130與加固圈210間均設有至少一個加強板。

本實施例中，所述至少一個加強板包括設于任意相鄰連接邊130連接處的第一加強板141和對稱設于第一加強板141兩側的2個第二加強板142；培養(yǎng)皿本體100處設有至少一個熱釋光劑量片150。

本實施例中，培養(yǎng)皿本體100的其中一條連接邊130的兩端與對應相連連接邊130間均設有倒角。

實施例2

本實施例提供了一種放射生物實驗用實驗裝置，其包括實施例1中的培養(yǎng)皿本體100，還包括培養(yǎng)皿座本體300。

如圖5、6所示，培養(yǎng)皿座本體300內具有用于放置培養(yǎng)皿本體100的實驗腔310和用于盛放清水的儲水腔320，實驗腔310與儲水腔320間通過一第一水泵331和一第二水泵332形成循環(huán)水路。

本實施例中，實驗腔310對應培養(yǎng)皿本體100外緣的任意轉角處均設有支撐柱311，實驗腔310內壁處設有至少一個定位塊312，所述至少一個定位塊312用于將培養(yǎng)皿本體100壓貼在支撐柱311處，定位塊312包括固定座312a和設于固定座312a處的彈性壓片312b。

本實施例中，培養(yǎng)皿座本體300側壁處設有一對提手部340。

實施例3

本實施例提供了一種用于放射生物實驗中的照射方法，其包括以下步驟：

步驟一，將多組待照射貼壁細胞分別置于具有多個培養(yǎng)腔120的培養(yǎng)皿本體100的不同培養(yǎng)腔120底壁內側處，所述多個培養(yǎng)腔120的底壁具有相同厚度且在同一水平面上，培養(yǎng)皿本體100采用固體水材質制成；

步驟二，將經步驟一處理的培養(yǎng)皿本體100置于一培養(yǎng)皿座本體300內，培養(yǎng)皿座本體300至少具有一用于放置培養(yǎng)皿本體100的實驗腔310，培養(yǎng)皿座本體300的底壁至少與所述多個培養(yǎng)腔120的底壁平行且透明，之后在實驗腔310內放入清水，并保證實驗腔310內的水位至少高于任一貼壁細胞的高度且不至于淹沒培養(yǎng)皿本體100；

步驟三，將經步驟二處理后培養(yǎng)皿座本體300置入照射裝置中，并使照射光線垂直于培養(yǎng)皿座本體300底壁且自下而上的對所述多個培養(yǎng)腔120的底壁進行照射。

本實施例中，培養(yǎng)皿座本體300內還具有一盛放有清水的儲水腔320，實驗腔310與儲水腔320間通過一第一水泵331和一第二水泵332形成循環(huán)水路，在步驟二中，通過開啟第二水泵332將儲水腔320內的清水泵入實驗腔310內。

本實施例中，實驗腔310對應培養(yǎng)皿本體100外緣的任意轉角處均設有支撐柱311，在步驟二中，通過將培養(yǎng)皿本體100放置于支撐柱311上以實現(xiàn)培養(yǎng)皿本體100水平置于實驗腔310內。

本實施例中，培養(yǎng)皿座本體300的材質采用固體水。

本實施例中，實驗腔310內設有高度調節(jié)裝置，在步驟二中，能夠通過高度調節(jié)裝置對多個培養(yǎng)腔120底壁與實驗腔310底壁間的間距進行調節(jié)。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。