[实用新型]微电场网引导的肝脏靶向性细胞内药物传递装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医学领域，尤其涉及一种用于将药物送达指定目标且有助于增加其通透性的医疗装置。

背景技术

原发性肝细胞性肝癌(下称肝癌)又名肝肿瘤是最普通的恶性原发性肝脏肿瘤。肝癌在许多亚洲和非洲国家中，是三大致命癌症之一。

据卫生部统计，我国每年约13万人死于肝癌，占全球肝癌死亡总数的40％。

肝癌起病较隐匿，当有明显临床症状已属中晚期。能够进行手术切除的，只占肝癌病人10-15％，即使切除了，复发率高达60％左右。由于它早期症状不明显，很容易被忽视，而一经发现半数以上病人已处于中、晚期。中、晚期肝癌病人如不治疗，一般平均生存时间只有3个月左右。可见肝癌是预后最差的恶性肿瘤之一。

作为手术切除的配套/辅助治疗手段，通常采用化疗方法。

但是，全身性化疗副作用大，如肠胃道反应，骨髓抑制等，因病人难以耐受而只能作间断性的治疗；但在治疗间歇期，肿瘤细胞的生长大大地超过了正常细胞，所以疗效差，全身化疗对肝癌患者生存率和生存时间无明显提高。

介入化疗及栓塞(Transcatheter Arterial Chemoembolization TACE)是目前非手术治疗的首选方法，将化疗药注射进肿瘤供血动脉内，可使局部药物浓度比全身化疗高数十倍，用药后栓塞动脉可使肿瘤因缺血而缩小。但是，这种“一过性”的肝组织内的药物浓度增加，并不能使得肿瘤细胞内的药物浓度大量增加，只有少于20％病人的肿瘤缩小，大部份药物仍进入体循环，副作用仍很大。

同时，动脉栓塞常导至血管闭塞，而不能进行多次治疗，而且可以导致内原性VEGF(Vascular Endothelial Growth Facotr，血管内皮细胞生长因子)增加，肿瘤内血管大量增生。治疗效果仍不理想。

众所周知，绝大多数抗癌药要进入细胞才能起作用。而至今所有给药方式只能使5-15％药进入细胞内。所以，为达到治疗效果，必需提高药物用量，而这样必定会引起极大的局部和/或全身的副作用。

为了能使更多的药量进入细胞内部，提高细胞膜的“通透性”问题被明确提出。

电穿孔是以往的方法中被应用得最多的一种用电来增加细胞膜的通透性方法。电穿孔技术是现有技术中将外源性基因导入活体细胞最为有效的方法，它在活体体内转基因的有效性要类似于或高于病毒和任何其他方法。

具体地说，电穿孔是一种采用电脉冲发生装置向细胞或组织施加短时间、一定强度的电脉冲，将外源基因通过电场作用，导入动物目标组织或器官的技术。

由于这种方法能有效导入外源基因，可在多种组织器官上应用，并且效率较高，近年来活体电穿孔法用于转基因研究的报道不断增多，在基因治疗方面的优势也日趋显著，是一种很好的活体基因导入方法。

其具体原理是，电脉冲发生装置的电脉冲(电刺激)可导致细胞膜不稳定，继而形成纳米级大小的孔洞(或微小通道)，这种通道能维持几毫秒到几秒，然后自行恢复，呈现一种特定的“可渗透”状态。在此“可渗透”状态，细胞膜允许DNA、酶、抗体和其它大分子通过细胞膜而进入细胞。电穿孔不仅使基因治疗、也使其它领域如透皮药物递送和化学治疗成为可能。

自二十世纪80年代早期以来，已采用电穿孔作为研究工具将DNA、RNA、蛋白质、其它大分子、脂质体、乳胶微球或全病毒颗粒导入活细胞内。

电穿孔常用于体外基因转染，已有报导可用一对针形或板形电极在啮齿动物的肿瘤、肝脏、心肌层实施体内基因转移，但此类研究工作有限。近年来，才采用电穿孔导管将肝素递送至家兔的动脉管壁而显著提高了药物递送效率。

公开日为2007年1月31日，公开号为CN1905920A的中国发明专利申请“用于透皮递送的系统和方法”，可以作为已公开的电穿孔技术的一种范例或指导。

但是，另一方面，现有电脉冲发生装置所产生的高电场强度的电脉冲，可导致细胞膜永久性破坏(细胞裂解)。据目前已经掌握的知识，施加于样品杯中任何类型细胞、全胚胎或胚胎心脏的电压必须高达200-1500V/cm，而采用针形或板形电极时对任何体内组织施加的电压必须高达100-200V/cm，如果我们在大动物或人器官上(例如人心脏)使用电穿孔，电压必须达几千伏。这将导致大量组织损伤。因此，该技术一直尚未应用于医学临床。

同时，由于电穿孔瞬间会在局部产生大量热，因此在操作过程中，外源基因或DNA转染试剂等需要保持在一个较低的温度(例如4℃)，同时对电穿孔操作部位需要进行适当的降温，这给其实施和应用带来了一定的限制。