[发明专利]体外检测分析物对生物体的效应的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物测定领域，更具体的说，涉及一种生物体体外模拟实验方法和装置。

背景技术

随着药物、食品、卫生、环境科学以及农牧业的发展，人们越来越重视药物、前体药物、食品添加剂、饮料、化妆品、消毒剂、饲料添加剂、农药、除草剂、化肥等化学物质、成分对人体的直接或间接的影响。为了研究、评价和控制这些影响，人们建立了一系列实验、研究方法。其中最可靠的实验方法是在健康志愿者身上进行人体实验的方法。但考虑的人体安全性要求，大多数实验无法在人体上进行。为此，人们又建立了各种动物实验方法。就是将要研究、实验的药物、前体药物、食品添加剂、饮料、化妆品、消毒剂、饲料添加剂、农药、除草剂、化肥等化学物质、成分(以下简称分析物)通过饲喂、注射等方法引入动物体内，或让动物与分析物密切接触，在一定时间内，观察动物各项指标的变化，从而推测该分析物对人体的效应或安全性。动物实验方法的有效性得到了全球科学界的公认。但是该方法存在的缺陷也是显而易见的。首先，由于动物与人的种属差异，许多时候动物实验结果与临床实验结果并不一致；其次，为了保证动物实验结果的可重复性，对动物的生活、繁殖条件有严格的要求，这常常带来巨大的开支；再次，为了研究需要，有时需要建立模拟人体病理状况的模型动物，许多时候无法建立模型动物；另外，动物实验所要观察的指标，常常需要将动物处死才能获得，这违背了动物保护宗旨。因此，人们又发展了细胞学实验方法(章静波，徐存栓著，动物细胞培养基本技术指南，科学出版社，2006年1月第四版)。在体外用合适的细胞培养基培养人或动物的细胞，使之生长。然后使细胞与分析物密切接触，观察细胞的各项指标，如细胞存活数量、形态，细胞中蛋白水平或基因表达水平等的变化。但这种方法也存在巨大不足。因为人或动物的生命过程极其复杂，有各种各样的细胞参与其中，他们相互作用相互影响。分析物进入体内，将经历吸收、代谢、分布等生化过程，对生命体产生综合影响。在体外，进行彼此独立的一些细胞实验，根本无法代替动物实验。

因此，本领域迫切需要提供一种新的体外生物测定方法。

发明内容

本发明旨在提供一种新的体外检测分析物对生物体的效应的方法。

本发明的另一个目的是提供用于上述新的测定方法的系统。

在本发明的第一方面，提供了一种体外检测分析物对生物体的效应的方法，它包括步骤：

a.构建检测系统，该系统包括：

n个用于盛放细胞或组织的容器Sn，n大于等于2，各容器S具有进口和出口，各容器Sn的出口处设有阻止细胞或组织通过的滤材，各容器Sn的进口和出口可拆卸且密封地与管路Tn和Tn’相连；和

至少一个泵W，各容器Sn通过管路Tn和Tn’与泵W液体连通；

b.在容器Sn中加入不同的细胞或组织，其加量不小于获得测定结果所需的细胞或组织的最小需量，不同细胞或组织加量之比符合它们在生物体内的天然含量之比；

c.向系统中加入培养基，培养基的加量与各细胞或组织加量之比符合它们在生物体内的天然含量之比；

d.向系统中加入分析物；

e.启动泵W，设定其流速使得系统内培养基的循环周期符合生物体内的体液循环周期；

f.定时从容器Sn中取样，检测分析物对其中细胞或组织产生的效应。

在另一优选例中，所述系统还包括将管路Tn和/或Tn’汇总后与W连通的管段C和/或C’，所述管段C和/或C’与各管路Tn和/或Tn’以及与泵W可拆卸且密封连接。

在另一优选例中，从管段C和/或C’加入分析物。

在另一优选例中，所述生物体是哺乳动物，更佳地为人。

在另一优选例中，所述体液是血液。

在本发明的第二方面，提供了一种体外测定分析物对生物体的效应的系统，它包括：

n个用于盛放细胞或组织的容器Sn，n大于等于2，各容器S具有进口和出口，各容器S的出口处设有阻止细胞或组织通过的滤材，各容器S的进口和出口可拆卸且密封地与管路Tn和Tn’相连；和

至少一个泵W，各容器Sn通过管路Tn和Tn’与泵W液体连通。

在另一优选例中，它还包括将管路Tn和/或Tn’汇总后与W连通的管段C和/或C’，所述管段C和/或C’与各管路Tn和/或Tn’以及与泵W可拆卸且密封连接。

在另一优选例中，所述各容器Sn的容量不小于获得测定结果所需的细胞或组织的最小需量。

在另一优选例中，所述各容器Sn的容量之比满足其中不同细胞或组织的含量之比符合它们在生物体内天然含量比的要求。