[發明專利]空間定位聚集磁性顆粒的裝置

無效

• 申請號: 200810040030.X
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN101306229A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 裴寧;黃浙勇;龔永勇;李仁興;姚文娟;鄭文嶺;馬文麗
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: A61N2/02
• 分類號: A61N2/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種空間定位聚集磁性顆粒裝置，特別是對幾百納米及微米級磁性顆粒的空間定位聚集裝置。

背景技術

本文中“磁性顆?！笔侵赋叽缭趲装偌{米和微米級的磁性顆粒，它包括實質上由磁性物質組成，可以被吸引到磁體上的磁性顆粒；另一方面，磁性顆?？梢允前ù判晕镔|和如瓊脂、瓊脂糖、非磁性金屬、玻璃等的其它非磁性物質的合成顆粒。該合成顆粒包括由磁性物質形成的磁心和由非磁性物質制成的外殼，或者該合成顆粒包括許多由嵌在非磁性物質內的磁性物質所形成的小顆粒。另外，磁性顆粒還包括能夠吞噬磁性物質的微米級細胞。

磁性藥物微球的大小在微米數量級，它在腫瘤治療方面有很多優勢，諸如，磁性藥物微球在合適磁場的作用下被導向腫瘤組織，這樣大大減少了正常組織中的藥物濃度，從而減少了對正常組織細胞的損傷；另外，更多的磁性微球制劑從腫瘤組織的血管內皮中滲出，使藥物在細胞或亞細胞水平發揮藥理作用成為可能。但要充分發揮優勢，必須研制出能將磁性微球合理聚集并符合臨床應用的裝置。從磁性微球的受力來考慮，磁性微球在血管中隨血液流動，若想讓其停下來，必須克服血液對它的粘滯阻力。磁性微球流過本發明裝置產生的磁場空間，會受到磁場力，磁場力用來平衡粘滯阻力，使磁性微球運動減速直至停下來。磁性微球在磁場中受到的磁場吸引力f=μ0M·▿HV,]]>從此式可知，f的大小與微粒體積、磁場強度及其梯度成正比例。磁場強度并不是越大越好，Ovadia?H等的研究表明當磁感應強度大于0.4T時，磁顆粒已經被飽和磁化，磁感應強度再增加，磁場力f也不會增加，太強的磁場反而對生物體有其他副作用。但磁場力f的大小與磁感應強度的梯度成正比例，磁感應強度梯度越大，磁場力f越大。根據理論計算，氧化鐵磁性顆粒在磁感應強度大約在0.5T時，氧化鐵磁性顆粒磁化強度會達到飽和。所以，適用于臨床或動物實驗磁場儀器應滿足產生的磁場磁感應強度梯度很大，而磁感應強度大約在0.5T即可。并且，磁場最好能夠在空間中心強于磁極處，這樣可以透過其他組織和器官將磁性微球空間定位于病理區。

目前認為穩恒磁場是安全的，臨床醫學用的核磁共振成像的磁場磁感應強度已采取0.6T、1.5T、4.7T。本發明專利磁場磁感應強度最大值為0.75T，所以在安全范圍內。雖然采用脈沖磁場可以達到同樣強度梯度磁場，但因為大量研究表明脈沖磁場會破壞動物細胞的生理功能。比如，王保義等，通過實驗發現，人外周血淋巴細胞核在弱的脈沖場作用下嚴重受損，出現了多微核，核破裂以及核異常，同時發現細胞的免疫功能受損，耐低滲能力下降。劉長軍等采用低強度的瞬態電磁脈沖對生物樣品進行輻射，結果表明細胞膜也會發生電穿孔。Carlo?Ventura等實驗研究脈沖磁場能夠調制心肌細胞的基因表達。所以，我們認為采用穩恒磁場的方式更安全可靠。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種空間定位聚集磁性顆粒的裝置。能有效安全地將磁性顆粒給予空間定位。

為達到上述目的，本發明的構思是：磁場是由電流或運動電荷產生。對于電磁鐵，線圈通有電流時，磁場由磁極散發至氣隙中。一般情況下，空間的磁場離磁極越近，磁感應強度和其梯度越大。本發明裝置由中空的圓柱形鐵芯作為磁極，磁極末端E和F處有螺紋，起到調節兩圓柱形鐵芯間的距離和固定磁極的作用。磁極外繞上線圈。線圈接穩恒電源。線圈通有穩恒電流時，在圓柱形空間處產生以x軸為對稱的磁場。由于磁場的邊緣效應，在x軸方向，間距中心點磁感應強度最大，沿x及其反方向磁場很快衰減。如圖4所示。這樣可以透過其他組織和器官將磁性微球空間定位于病理區。

根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案：

一種空間定位聚集磁性顆粒的裝置，包括兩個磁極，其特征在于：

1)所述兩個磁極以同軸線相對安置；

2)所述兩個磁極均有軸向調位機構；

3)所述兩個磁極為相同直徑的中空的圓柱形磁極。

上述兩個磁極外繞上線圈，該線圈連接一個穩恒電源。

上述兩個磁極安裝在一個形成磁路的導磁體上。

上述兩個磁極的軸向調位機構是：構成兩個磁極的兩個中空的圓柱形磁極末端處均有螺紋，與調節手輪的螺孔旋配。