[實用新型]一種細胞代謝與呼吸的動態檢測裝置

有效

• 申請號: 201320657570.9
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN203613193U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 黃鋼;周翔;苗平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

技術領域

本實用新型涉及細胞檢測裝置，更具體地涉及一種細胞代謝與呼吸的動態檢測裝置。

背景技術

腫瘤是威脅人類健康的重要殺手。如何能進一步認識腫瘤，從而有效治療腫瘤，就成為了當今社會的研究重點。

相對于正常細胞，腫瘤細胞的多種代謝通路均發生異常。比如葡萄糖攝取能力增強，磷酸戊糖途徑增強，谷氨酰胺脂肪酸合成途徑激活，也可伴有線粒體呼吸功能的損傷。根據這些代謝特點，靶向腫瘤代謝，單獨和與其他化療藥物聯合使用，就成為當今腫瘤治療的研究熱點。

然而，到目前為止，人們對腫瘤細胞的代謝，認識還是有限的。因此正確理解腫瘤細胞的代謝，尤其比較正常細胞與腫瘤細胞，耐藥細胞與各種藥物敏感細胞，高增殖細胞與低增殖細胞，高侵襲細胞與低侵襲細胞，他們在代謝水平上發生的特異性改變，將有助于我們解答代謝改變的機制，發現新的腫瘤代謝治療的靶點，從而靶向殺傷腫瘤，逆轉耐藥，有效的控制腫瘤。

在代謝層次上，腫瘤細胞的氧化呼氣能力通常會發現改變。腫瘤細胞氧化呼氣的碳源主要來源于葡萄糖，谷氨酰胺和脂肪酸。而產生氧氣的途徑主要是磷酸戊糖途徑，線粒體的三羧酸循環和電子傳遞鏈。雖然對腫瘤細胞線粒體是否損傷有多種意見和分歧，但通常認為伴有線粒體呼氣損傷的細胞其耐藥性更強。當靶向激活腫瘤線粒體呼氣能力后，腫瘤細胞尤其耐藥細胞的生長受到抑制。磷酸戊糖途徑（PPP）也是腫瘤產生氧耗的重要途徑。該途徑在為腫瘤細胞提供脂肪和谷胱甘肽合成材料的同時會產生二氧化碳，目前評價PPP途徑活性，公認最可靠的辦法是觀察磷酸戊糖途徑的耗氧量。一些研究者在評估了腫瘤細胞的PPP途徑的活性后發現，PPP途徑的活性與腫瘤的增殖正相關。但高侵襲，高耐藥細胞腫瘤細胞的磷酸戊糖途徑發生了怎樣的改變及具體機制還沒有相關研究。另外人們對于腫瘤細胞在各種條件下，尤其是對谷氨酰胺和脂肪酸氧化分解代謝的特點認識也非常有限。因此理解腫瘤細胞及發生耐藥和侵襲等改變時，對氧化碳源和途徑的改變，對理解腫瘤的代謝，靶向治療腫瘤將會起到積極作用。

雖然目前市場上有測試線粒體呼氣能力的海馬儀器，但價格非常昂貴，需要數十萬美金，而且耗材成本極為高昂，一般實驗室很難承受。而且這種細胞呼氣測量儀器，原理是檢測細胞培養液中的溶解氧從而間接反應腫瘤的呼氣能力，所以特異性并不強。不能分清腫瘤的耗氧是來自于磷酸戊糖途徑還是線粒體的氧化磷酸化。也不能準確評價哪種碳源利用的改變（如脂肪酸，葡萄糖還是谷氨酰胺的氧化分解的改變）是導致不同條件下腫瘤細胞耗氧發生改變的主要原因。尤其不能分清這些碳源的哪個碳原子的利用發生的變化，在腫瘤細胞的氧耗改變中，起了重要作用。

現有技術中并沒有一種檢測裝置能夠利用碳原子來動態檢測腫瘤細胞的氧化呼氣能力，也就無法準確地評價腫瘤細胞對碳源的利用。

實用新型內容

為了解決上述現有技術中存在的無法準確地評價腫瘤細胞對碳源的利用的問題，本實用新型旨在提供一種細胞代謝與呼吸的動態檢測裝置。

本實用新型所述的細胞代謝與呼吸的動態檢測裝置包括：用于供應氧氣的氣源；與所述氣源相連的氣體交換容器，該氣體交換容器中裝載有待檢測細胞；與所述氣體交換容器相連的用于收集二氧化碳的集氣管。

優選地，該動態檢測裝置還包括用于將氧氣從所述氣源輸送到所述氣體交換容器的氣泵。

優選地，所述氣泵的流量通過氣流計進行調節。

優選地，該氣體交換容器內設置有細胞培養皿，所述待檢測細胞承載于所述細胞培養皿上。

優選地，該氣體交換容器包括容器底和容器蓋，所述容器蓋密封地扣合在所述容器底上。

優選地，該容器蓋上設置有入氣口和出氣口，所述入氣口和所述出氣口在徑向上彼此對置。

優選地，該容器蓋的中部具有朝向容器底延伸的凹陷部。

優選地，該容器底和該容器蓋的接合部分設置有磨砂和/或橡膠墊。

優選地，所述氣源、所述氣體交換容器和所述集氣管分別通過硅膠導管相連。

優選地，所述集氣管連接有液閃儀和/或質譜儀。