[发明专利]电穿孔装置和方法

说明书

电穿孔装置具有用于与电极链接的电穿孔探测器(26)端子(27)。在治疗部位注射泡沫以置换血液而不是与血液混合，从而增加较高浓度的活性剂与组织的接触时间，从而提高疗效。对于泡沫溶液，可以使用较低浓度的药剂来获得与其液体对应物相同的治疗效果，从而减少与较高浓度相关的副作用的发生率。与对等的液体溶液相比，泡沫溶液能够更有效地进行细胞电穿孔，特别是在通过减轻组织电导率的增加而使用双极脉冲的情况下，这通常会在可比较的液体溶液中观察到。更高效的细胞透化将导致更好的结果，其中电穿孔被单独传送或作为帮助将分子吸收到细胞中的工具。

技术领域

本发明涉及电穿孔。

背景技术

文献US 2006/089674(Walters等人)和文献WO 2018/200800(Bowers等人)描述了电穿孔装置。

电穿孔是医学和分子生物学技术，用于向细胞施加电场以增加细胞膜的渗透性，从而允许以前不能渗透到细胞中的分子被引入。电穿孔可以应用到许多领域，并且可以在其对细胞膜的影响可逆和不可逆的地方应用。在典型的电穿孔过程中，会产生短而强的电脉冲以瞬时透化细胞膜。

可逆电穿孔可用于实现例如化学疗法的细胞内被动扩散，在可逆电穿孔中，电场低于某个电压阈值并允许细胞膜在治疗后修复。可逆电穿孔可涉及允许诸如药物或基因的分子进入通常不能渗透该物质的细胞或分子中，而不会仅由电场就诱导细胞死亡。对于细胞的电场阈值因细胞而异。在不可逆电穿孔中，电场将大于该电压阈值，这会在细胞膜中产生永久性纳米孔，破坏细胞稳态，且因此细胞会由于正常细胞功能的破坏造成的细胞凋亡和坏死结合而死亡。

本发明旨在提供一种电穿孔探测器驱动器和装置和方法，用于接近理论理想值地传送高压、超短电穿孔脉冲(优选微秒范围，并且在某些情况下低至纳秒范围)，其在应用于生物负载时具有快速开通和关断时间以及稳定的幅度。

另一目的在于避免驱动装置所需的大型物理尺寸。

另一目的在于在被治疗的细胞周围实现更有利的治疗环境。

参考文献

参考文献：B.L.Ibey et al.,Bipolar nanosecond electric pulses are lessefficient at elecropermeabilization and killing cells than monopolar pulses.,Biochem.Biophys.Res.Commun.,vol.443,no.2,pp.568□73,Jan.2014.10.1016/j.bbrc.2013.12.004.

参考文献：T,J,M,O′Connor R,D.,Cancellation effect is present in high-frequency reversible andirreversible electroporation.Bioelectrochemistry.2020Apr；132:107442.doi:10.1016/j.bioelechem.2019.107442.Epub 2019Dec 24.PubMed PMID:31923714.

发明内容

我们描述了如权利要求1至29所述的电穿孔装置、如权利要求30至42所述的装置的操作方法、如权利要求43至70所述的电穿孔方法、如权利要求71至94所述的用于电穿孔的泡沫、如权利要求95至100所述的电穿孔装置、如权利要求101至103所述的装置的操作方法、以及如权利要求104和105所述的用于电穿孔的具有钙离子的溶液。

通常，电穿孔治疗采用50-100微秒(μsec)范围内的脉冲长度，脉冲单独使用(不可逆电穿孔)或与化学疗法(电化学疗法)结合使用，以诱导细胞死亡。最近，已经研发出更短微秒(10微秒)的高频不可逆电穿孔和纳秒(1微秒)脉冲，与单极脉冲相比，使用双极脉冲时观察到的细胞透化程度存在抵消效应。