[发明专利]靶向消融细胞装置、方法、介质及电子设备

说明书

本发明实施例提供了一种基于脉冲电场的靶向消融细胞装置、方法、介质及电子设备，包括：生成靶向消融目标细胞的高压电脉冲；将高压电脉冲施加至目标细胞，其中，根据目标细胞的组分结构参数以及介电参数配置高压电脉冲的波形和高压电脉冲产生的电场强度。本发明实施例的技术方案可重复产生靶向作用在肿瘤干细胞诱导其焦亡的高压电脉冲，并通过电极施加到肿瘤干细胞和不可逆电穿孔消融逃逸的高恶性程度肿瘤细胞并诱导其焦亡。

技术领域

本发明涉及肿瘤组织消融技术领域，具体而言，涉及一种基于脉冲电场的靶向消融细胞的装置、方法、介质及电子设备。

背景技术

当前肿瘤治疗中，无论是传统的放疗法、化疗法，还是热疗、分子免疫治疗等新兴治疗技术，临床上均存在剂量限制毒性DLT、生物抵抗或逃逸、脱靶效应引发肿瘤残存、肿瘤细胞抵抗及免疫系统破坏等，可以导致患者治疗预后差、肿瘤复发和肿瘤转移的医学难题。在我国肿瘤发病率与死亡率不断攀升的严峻形势下，针对高复发高转移的恶性肿瘤，如何克服肿瘤细胞的抵抗性和变异性，有效抑制治疗后的复发和转移，探索更为安全、有效的肿瘤治疗与精准治疗技术，仍是当前肿瘤治疗领域的主要攻关方向。

近年来，随着脉冲生物电学的不断发展，电场脉冲以其非热、微创的生物医学效应引起了研究人员的关注，而其中的不可逆电穿孔治疗肿瘤以其快捷、可控、可视、选择性和非热机理的优势和特色更是引起国内外生物电学领域研究人员的广泛关注，并逐渐应用于肿瘤的临床治疗。美国AngioDynamics公司投资生产商业化的不可逆电穿孔肿瘤治疗仪NanoKnife，于2009年获得FDA临床试验许可，并于2010年开展了世界首例不可逆电穿孔消融前列腺癌的临床试验，15位患者均完全康复，同时后期针对胰腺癌，肝癌，肾癌，前列腺癌等肿瘤的治疗也具有很好的效果。2015年获得中国大陆临床应用许可，目前已经在广州复大、上海瑞金等医院开展了不可逆电穿孔肿瘤治疗的临床应用。尽管微秒脉冲不可逆电穿孔技术作为一种新兴肿瘤消融技术在国内外的临床应用中取得了令人振奋的治疗效果，但在面对复杂多变、形态各异的肿瘤细胞及其潜伏在肿瘤群体里的肿瘤干细胞，微秒脉冲靶向肿瘤细胞外膜诱导其电穿孔的方式或导致肿瘤细胞群体内部形态异性肿瘤细胞亚群和潜伏在肿瘤群体内部的恶性程度较高的肿瘤干细胞亚群逃逸，导致肿瘤消融不彻底，引起治疗后的复发和转移，影响患者健康。因此，克服肿瘤细胞的异质性，有效实现肿瘤抵抗细胞或干细胞靶向消融，仍是脉冲电场肿瘤治疗领域亟需突破的研究方向。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于脉冲电场的靶向消融细胞的装置、方法、介质及电子设备，进而至少在一定程度上克服现有技术中肿瘤抵抗细胞或干细胞无法彻底消融等一个或多个问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种基于脉冲电场的靶向消融细胞的装置，包括：

脉冲形成模块和至少一个电极，脉冲形成模块电连接于至少一个电极；脉冲形成模块生成靶向消融目标细胞的高压电脉冲，并通过至少一个电极将高压电脉冲施加至目标细胞，其中，

根据目标细胞的组分结构参数以及介电参数配置高压电脉冲的波形和高压电脉冲产生的电场强度。

在本发明的一个实施例中，上述至少一个电极将高压电脉冲施加至化疗抵抗性细胞，和\或放疗抵抗性细胞，和\或肿瘤干细胞。

在本发明的一个实施例中，上述脉冲形成模块还用于生成由微秒陡脉冲和高压纳秒脉冲组成的高压电脉冲。

在本发明的一个实施例中，上述脉冲形成模块还用于：

重复生成靶向消融目标细胞的高压电脉冲，并通过至少一个电极将高压电脉冲施加至目标细胞。