[发明专利]光动力杀伤靶细胞方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光动力杀伤靶细胞方法，属于光动力治疗技术领域。

背景技术

光动力治疗（Photodynamic Therapy，PDT）是一种新兴的治疗方法，其基本原理是在全身或局部应用光敏剂（Photosensitizer，PS）后，用特定波长光源照射病变部位，病变部位中的光敏剂与氧发生一系列光化学反应，产生单态氧或自由基等活性物质，这些物质杀伤细胞以达到治疗效果。这种疗法最早出现于三千年前，而在20世纪70年代有了长足的发展。该疗法现已广泛用于治疗皮肤良性疾病、眼科疾病，如年龄相关性黄斑病变、心脏疾病。因其在肿瘤治疗方面有创伤小、毒性低、选择性好、适用性好、可重复治疗、可姑息治疗、可协同手术提高疗效及消灭隐性癌灶等优点倍受人们关注。目前也被应用于肿瘤手术后的辅助治疗或者晚期癌症的姑息治疗，如食管癌、皮肤癌、骨肿瘤、卵巢癌、脑肿瘤、乳腺癌、胆管癌等。

光动力治疗之所以具有显著的发展潜力，主要在于光敏剂对肿瘤组织的聚集具有选择性，其机制可能为：1. 肿瘤新生血管对光敏剂具有更强的通透性，使得光敏剂更容易进入肿瘤组织。2. 光敏剂更容易停滞在肿瘤细胞内，以至于肿瘤细胞内能够保持较高的药物浓度。然而，实际应用中由于光敏剂自身的性质如分子大小、电荷、亲水性等影响因素，加之受到血管及其他正常组织的阻挡，光敏剂对肿瘤组织的穿透性和选择性明显减低，治疗效果也相应减弱。

随着近三十年的发展，虽然光敏剂的种类已从最初的一种发展至一千多种，但光动力治疗的疗效一直没有显著的提高。其根本原因在于光敏剂对靶细胞渗透性差和选择性低。虽然已有很多方法用于改善光敏剂的结构，提高光敏剂对靶细胞的选择性，但光动力治疗的总体疗效并没有显著提高。故提高光敏剂对靶细胞的穿透性和选择性成为光动力治疗的首要课题。

目前已有很多方法用于提高光敏剂对靶细胞的选择性，如光敏剂与靶细胞的抗体结合、光敏剂与聚乙烯乙二醇结合、光敏剂与其递送载体结合、纳米型光敏剂的制备等。然而，虽然光敏剂对靶细胞的选择性提高了，但改良后的光敏剂体积变大，与水的亲和力改变，最终降低了光敏剂对组织细胞的穿透性。

发明内容

本发明目的是提供一种光动力杀伤靶细胞方法，该光动力杀伤靶细胞方法，借助于脉冲电场预处理，使得光敏剂突破组织间天然屏障，渗透入靶细胞或组织内，增加靶区局部光敏剂的聚集浓度，以增敏光动力疗法；而增效后的光动力治疗，亦会对脉冲电场治癌中的残存瘤细胞起有益的补充杀伤作用，联合运用光动力疗法与脉冲电场治癌，起到了增敏/互补效应，显著增强对离体细胞和实体瘤的杀伤效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光动力杀伤靶细胞方法，所述光动力杀伤靶细胞方法基于一脉冲电场发生仪、示波器、光源照射机构和光敏剂；包括以下步骤：

步骤一、将光敏剂加入含有靶细胞的细胞悬液后，静置，此细胞悬液中光敏剂的浓度为5~25 ul；

步骤二、将脉冲电场发生仪的正电极和负电极放置于细胞悬液中，启动脉冲电击10~80秒，此脉冲上升时间为纳秒级或者微秒级，脉宽为微秒级；

步骤三、脉冲电击后静置一段时间获得预处理后细胞悬液；

步骤四、启动光动力治疗仪产生照射光对经过步骤三的预处理后的细胞悬液进行光照，该光照照射时间2~10分钟，照射能量30~90焦。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

作为优选，所述步骤一中含有光敏剂的细胞悬液静置时间为15~20分钟。

作为优选，所述光照的波长范围为590~664 nm。

作为优选，所述步骤四的光照照射时间5分钟，照射能量60焦。

作为优选，所述步骤二中电击时间为20秒。

作为优选，所述步骤三静置条件为放入培养箱内孵育10~20分钟。

作为优选，所述脉冲上升时间为纳秒级。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明光动力杀伤靶细胞方法，其利用脉冲电场的电穿孔效应，使光敏剂突破组织间天然屏障，渗透入癌细胞或组织内，选择性增加靶区局部光敏剂的聚集浓度，以增敏光动力疗法；而增效后的光动力治疗，对脉冲电场治癌中的残存瘤细胞起有益的补充杀伤作用；联合运用光动力疗法与脉冲电场治癌，可将光动力治疗的适应症拓宽到深部实体肿瘤中。

附图说明

附图1为对比例1脉冲电场作用时间与细胞存活率的关系示意图；

附图2为对比例2和实施例1的光敏剂浓度与细胞存活率的关系图；