[发明专利]用于杀伤肿瘤细胞的振动磁场装置

说明书

本发明提供了一种用于杀伤肿瘤细胞的振动磁场装置，该装置中，两个相隔一定距离而且磁极相反的磁铁在电机的驱动下，通过装置中的曲柄连杆作往复直线运动；磁性材料在该磁场作用下可产生运动；当运动中的磁性材料撞击到细胞或组织时，磁性材料就会将机械力传递给细胞或组织，达到破坏细胞或组织结构的目的。这种磁场装置，结构简单，操作简便，使用安全，成本低廉；磁性材料通过该磁场装置来破坏细胞或组织结构，行之有效，方法简便。

技术领域

本发明属于机械和生物医学领域，尤其涉及涉及一种振动磁场装置及利用该装置进行杀伤肿瘤细胞的方法，该装置搭载两个磁极方向相反而且相隔一定距离的磁铁作往返直线运动，通过该磁场装置来破坏细胞或组织结构。

背景技术

细胞在遭受十几皮牛顿大小的外力时，细胞中机械敏感通道被激活，细胞膜通透性增大，导致细胞内容物渗漏，细胞凋亡或死亡；如果遭受更大的外力，如数百皮牛顿，细胞就有可能碎裂，导致细胞直接死亡。因此，通过机械力，能有效杀伤肿瘤细胞和细菌，也有可能抑制肿瘤生长。

磁性材料在磁场作用下，会产生机械运动，遇到障碍物时，就会将机械力传递障碍物。例如，直径约为1微米、厚度约为60纳米的铁-镍合金磁性圆盘在连接抗体anti-human-IL13_2R antibody之后，将其与多形性胶质母细胞瘤细胞N10共培育，然后将该细胞置于低频的交变磁场（磁场强度：90Oe；磁场频率：20 Hz）中，结果，磁性圆盘在细胞表面产生摆动等机械运动，经交变磁场处理10min，即可使细胞膜的连续性受损，细胞内乳酸脱氢酶外渗，细胞出现凋亡现象[Nat Mater. 2010; 9: 165-71.]。交变磁场，是一种磁极方向N极和S极在不断交替改变的磁场。产生交变磁场的装置比较复杂，成本较高。

磁场装置是磁性粒子在磁场作用下通过机械力有效杀伤肿瘤细胞的重要因素。制造一种结构简单、成本低廉、能使磁性材料产生强烈机械运动、能有效杀伤肿瘤细胞的磁场装置，是该领域需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的之一，是要制造一种结构简单、成本低廉、操作简单、使用安全的低频磁场装置；本发明的目的之二，是使磁性材料在这种磁场装置产生强烈的振动，将机械力传递给肿瘤细胞，破坏肿瘤细胞膜，破坏肿瘤组织。具体方案如下：

一种用于杀伤肿瘤细胞的振动磁场装置，该装置包括滑轨，滑轨中配置有一滑杆；

在滑杆一侧设置有两个固定板，固定板相互之间平行设置，且相邻两个固定板之间相对的一侧安装有磁铁，相邻两个固定板之间的其中一块磁铁的N极与另一块磁铁的S极相对；

滑杆一侧设置有螺栓，螺栓通过连杆与一转动机构相连，由该转动机构通过连杆带动滑杆在滑轨中往复上下直线滑动；

相邻两个固定板之间的两磁铁的间隙中，设置有一进行细胞和动物实验的操作平台，磁铁随着滑杆往复直线运动形成动态磁场，细胞或肿瘤组织中的磁性粒子在动态磁场作用下产生机械振动效应，将机械力传递给肿瘤细胞，用于破坏肿瘤细胞或肿瘤组织。

进一步的，所述转动机构为曲柄或转盘，连杆的一端固定在曲柄或转盘的边缘处。

进一步的，所述转动机构由一转速可调的驱动电机驱动。

进一步的，所述振动磁场装置安装在一箱体中，箱体的侧面开设有若干散热孔。

进一步的，箱体配备有顶盖，顶盖开有槽以预留振动磁场装置的滑杆及其固定板的上下滑动空间。

进一步的，操作平台与顶盖一体设计，或操作平台与顶盖为分开设计。

进一步的，滑杆在滑轨中滑动的幅度为2-10cm。

同时本发明还提供了一种采用上述振动磁场装置杀伤肿瘤细胞的方法，包括如下步骤；