[发明专利]用于对细胞局部应用极低频磁场的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对细胞局部应用低频磁场的装置，并且涉及一种对细胞应用低频磁场的方法。更具体地，本发明涉及一种用于对器官细胞局部应用极低频(ELF)磁场(MF)的装置以及对应的方法。

背景技术

MIT(麻省理工大学)和阿尔伯特爱因斯坦医学院等研究中心进行的研究表明，应用与脑波相似的特低频脉冲形式的磁场可使细胞膜级(level)的电位增加。该结果具有有益效果，例如阻止细胞内部的细菌和病毒侵入以及它们在人体内的生长速率，并且改善血液循环，进而提高细胞的氧化作用。已被注意到的另一个有益效果是，改进因细胞级的细胞外涌入(extracellular influx)而产生的钙离子(Ca⁺²)的交换，并且增强身体抵抗凋亡因子(apoptotic factors)的能力。

Richard A.Luben等人在1972年刊登在美国科学院院报79卷，4180-4184页：医学科学(Proc.NatL.Acad.Sci.USA,vol.79,pages 4180-4184,July 1982:Medical Sciences)上的“电磁场刺激对骨和体外骨细胞的影响：通过低能量的低频磁场抑制对甲状腺素的反应”(“Effects of electromagnetic stimuli on bone and bone cells in vitro:Inhibition of responses to parathyroid hormone by low-energy low-frequency fields”)中，已经对本领域的这种研究的基本内容进行了撰写。在该文献中，有创骨折康复中所取得的显著改进同样被认为是受到频率为10到90赫兹的脉冲ELF磁场作用的结果。

已知低频率在口腔领域中的应用，用于改善牙龈内部的血液循环，例如国际专利申请WO2006001644中所公开的。其中所述设备由通过电缆连接至硅电机的支撑件的低频率发电器组成。将该硅电极应用到有需求的牙龈区域中，用于增强血液循环和帮助抑制疼痛。

相比本发明的装置和方法的理想效果，这种技术的主要缺点在于，由于外加磁场必须通过应用没有变化的恒定电流来保持不受扰动，所以WO2006001644中的低频并不能被长时间应用。

加拿大专利申请CA1202804公开了另一个可比较的ELF磁场或电磁场的示例，该专利申请描述了ELF用于纠正牙齿的位置异常的用途。这种技术所提供的效果是通过将一些受到特低频磁场作用的永磁铁、电磁铁或电磁感应线圈应用至相关的颊区来帮助修复上下颌软组织的。通过与一些邻近的电解质相互作用的下颌骨的运动产生ELF范围，用于输出再生电流。

日本专利申请JP2001026529公开了一种带有先后被提供有低频发电器和高频发电器的磁铁的装置，用于清洁痛风结节或牙龈，以便刺激牙龈的淋巴功能以及预防和治疗牙周病。

与本发明的装置和方法的理想效果再次相比，上述技术的主要缺点在于，JP2001026529中的低频率和高频率并不能被长时间应用，并且这种装置仅能清洁牙齿而不能用来治疗牙龈。

因此，本领域的已知装置在强度和振幅有时显著低于由地磁产生的强度和振幅的情况下，会产生特低频的电磁脉冲。然而，所有这种电磁场均包括电流部件并且由于相同原因而显示出谐波，因此，这种装置在细胞级的效果仍然是次佳的。

由申请人在WO2012/093277简要说明的关于牙龈细胞培养物的早期研究显示，产生极低频(ELF)磁场并且使器官细胞受到此磁场的作用可使该细胞产生明显的再生效果。将牙龈细胞培养物放入佩特里容器(Petri containers)，并使其在不同的时期内受到不同脉动和强度的磁场的作用，之后将佩特里容器放置于亥姆霍兹型组件内部。

在这种研究中，用来产生电磁场的装置具有两个通道，用于产生电磁脉冲，其中，每个通道由两个带有阻塞的振荡腔组成，各振荡腔均可产生ELF频率并且两个振荡腔可以交替操作，使得每次仅一个通道中的一个振荡器根据周期操作。该装置还包括终结(final)电路和感应线圈，该感应线圈产生具有所选通道的振荡器的频率的电磁场，该所选通道的振荡器的频率与主控振荡器以及由主控振荡器控制的选择电路的频率混合，交替操作阻塞振荡器，从而实现由各通道通过两个控制信号发出的可选频率的自动改变。在上述技术中，不利地是，电流不能保持恒定，并且因此在相同的外加频率内产生变化或谐波，由此使外加磁场在应用到细胞组织的过程中受到干扰。