[发明专利]电子对撞对异性细胞的抑制系统及抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及异性细胞抑制的技术领域，尤其涉及一种电子对撞对异性细胞的抑制系统及抑制方法。

背景技术

从20 世纪80 年代开始, 电脉冲在生物和医学领域被广泛应用, 如杀灭微生物、细胞融合、基因转染、癌症治疗等。在癌症治疗方面, 发展最快的一种方法是电化学疗法。它的主要原理是电场对细胞的作用可使细胞膜发生瞬时穿孔, 从而将抗癌药物如博莱霉素输送至细胞内。虽然电化学疗法在很大程度上减少了患者的药物剂量, 但并未从根本上摆脱药物本身对患者的毒副作用。而电脉冲技术的发展则为癌症治疗的无药化提供了可能性。电工技术的发展拓宽了电脉冲的脉冲波形、脉宽、电场强度等参数的可调范围, 电场强度可以达到几百千伏/cm , 脉宽由传统的微秒、毫秒级缩短到纳秒级。细胞对电脉冲的响应取决于电场参数如电场强度、脉冲宽度等。当电场强度为0.1～1 kV , 脉宽为100 μs 时, 电脉冲能使细胞发生电穿孔, 即电脉冲作用下细胞膜产生暂时性微孔, 通透性增加, 易于向细胞内传送药物、基因材料、蛋白质以及其它大分子。这些微孔在电脉冲作用后又会自动关闭, 因此电穿孔是一个可逆的过程。当电场强度为MV/cm 、脉宽达到10 ns 级时, 电场则能绕过细胞膜影响细胞内的信号转导与胞内结构,这个过程称为细胞内电处理。目前, 电穿孔已经应用于电化学疗法, 而胞内电处理则为调节细胞内部的结构与功能提供可能。那么在这两者之间是否还存在其它的生物电效应？答案是肯定的。

随着电工技术的发展, 研究者们能够给细胞施加更高的电场强度和更窄的脉宽。先后出现了电场强度为10～100 kV/cm , 脉宽小于1μs 的纳秒脉冲电场、超短波脉冲电场、亚微秒强脉冲电场。与传统的电穿孔相比, 这些电脉冲能诱导细胞产生完全不同的生物电效应, 即细胞内电处理。根据Buescher 等的描述, 能使胞内细胞器膜、细胞核膜发生穿孔并使膜通透性增加的电脉冲需具备以下几个特征:①脉冲上升时间要小于胞内细胞器膜的充电时间;②脉宽要大于细胞器膜的充电时间而小于细胞膜的充电时间;③电场强度能够使细胞器膜在脉冲施加过程中充电完成。此过程被称为细胞内电处理。

如前所述, 电穿孔时细胞被看作一个电路等效模型, 细胞膜为电容, 细胞质为电导。而对于更短脉宽的电脉冲诱导的细胞内电处理中, 胞内膜结构即细胞器膜和细胞核膜就必须加以考虑。其中细胞膜和细胞器膜为电容, 可导的细胞质与细胞核原生质为电导，细胞内电处理具有使胞内细胞器发生电穿孔的特征, 因此可用于诱导细胞内一系列的生理效应如胞内钙库的钙离子释放、基因表达变异、DNA 以及核构象改变等。

基于上述理论与实践结论，利用电场的作用来抑制异性细胞的分裂，从而抑制癌症的扩散就成为可能。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种实用性强、效果良好的电子对撞对异性细胞的抑制系统及抑制方法。

本发明一种电子对撞对异性细胞的抑制系统，由对撞箭中所形成的电场组成；

细胞包括细胞膜、细胞质以及细胞核，细胞分裂过程中，需要一种特殊蛋白质，这些蛋白质在细胞质中自由漂浮，这些特殊的蛋白质是人体中携带大量电荷的部分，细胞分裂前期，细胞核分裂，染色体排列在细胞中，那些蛋白质物质通过三维排序，端点相连，形成链条，就会进一步连上遗传物质，然后将这些遗传物质从一个细胞中拉向两个细胞，这就是一个癌细胞分裂生成两个的过程，两个变成四个，然后无限增长的肿瘤；

将癌细胞置于对撞箭的腔体中，发射盘向下发射电子形成电场，如果电场是均匀的，间断地向相反方向的作用力会导致带电分子平行于电场方向的运动，当电场频率足够高，这些分子运动会减慢，对于偶极子来讲，因为其分子的带电阴极和阳极是分离的，它便会与电场方向相匹配，并保持位置不变；包括偶极子在内的所有带电分子，在不均匀的交流电场中则都会向电场密度高的方向运动；在普通的非分裂细胞中，电场基本上是均匀的，因此，带电分子和偶极子所受的净电场力几乎不产生运动；而对于快速分裂的异性细胞，在有丝分裂末期，由于分裂沟分割两个子细胞，形成狭窄的细胞质连接，在连接部位附近电场是不均匀的，极性分子便会运动迟缓；