[發明專利]利用電場選擇性遷移細胞的系統

在審

• 申請號: 201480002746.4
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104780969A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 趙敏;馮俊鋒;張磊
• 申請（專利權）人: 加利福利亞大學董事會
• 主分類號: A61N1/20
• 分類號: A61N1/20;A61K38/18;A61N1/36
• 代理公司: 廣州市天河區倪律專利代理事務所(普通合伙) 44348
• 代理人: 倪小敏

1.一種在組織內遷移細胞的系統，所述系統包括：

第一和第二遞送電極，用于插入在組織中；

直流（DC）電源，操作性地連接至所述第一和第二遞送電極；和

可編程控制器，操作性地連接至所述DC電源，所述可編程控制器被編程以引導DC電源在第一遞送電極和第二遞送電極之間以足以導致細胞在組織內遷移的刺激與非刺激比率遞送電場。

2.根據權利要求1所述的系統，所述系統進一步包括第一和第二監測電極，該監測電極用于插入在組織中并用來監測電場，其中所述可編程控制器被配置用來接收代表所監測的電場的信號，并引導所述DC電源基于所接收的信號遞送經調節的電場。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述第一和第二監測電極被連接至電壓計和電流計，所述電壓計被配置用來測量組織內的電壓，所述電流計被配置用來測量組織內的電流。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述組織包括神經組織。

5.根據權利要求4所述的系統，所述系統進一步包括第一和第二腦電圖（EEG）電極，其被配置用于插入在神經系統中，或被設置在頭皮的表面上，所述EEG電極進一步被配置以監測神經組織中的EEG。

6.根據權利要求1所述的系統，所述系統進一步包括測量軟件，所述測量軟件被配置用來在操作性地連接至所述可編程控制器的計算機上運行，所述測量軟件被配置用來監測來自可編程控制器的測量結果，并控制所述可編程控制。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述刺激與非刺激比率為20:1秒至1:1秒的范圍及其部分。

8.根據權利要求1所述的系統，其中所述細胞包括干細胞及其子代；來自小血管和大血管的內皮細胞；來自脈管系統的成纖維細胞和平滑肌細胞；免疫細胞，包括中性粒細胞、淋巴細胞、巨噬細胞；來自角膜、皮膚、腎臟、肺、氣管的上皮細胞；神經細胞，包括神經元、成神經細胞、人神經干細胞、小鼠神經干細胞、星形膠質細胞；神經膠質細胞；或它們的任何組合。

9.根據權利要求1所述的系統，其中所述細胞包括人神經干細胞（hNSC)及其子代。

10.根據權利要求1所述的系統，其中所述電場為5?mV/mm至500?mV/mm。

11.根據權利要求1所述的系統，其中所述可編程控制被配置以經選擇的刺激與非刺激比率來遞送電場，從而導致細胞在組織內遷移，而經選擇的天然細胞不遷移或最小程度地遷移。

12.根據權利要求1所述的系統，其中經選擇的天然細胞包括星形膠質細胞、神經元、少突膠質細胞、內皮細胞、成纖維細胞、上皮細胞或它們的任何組合。

13.根據權利要求1所述的系統，其中可編程控制器被編程以引導DC電源向第一遞送電極遞送正電荷從而產生電場，或引導DC電源向第二遞送電極遞送正電荷從而產生電場，或兩者都是。

14.根據權利要求1所述的系統，其中所述可編程控制器被編程以引導DC電源以脈沖單相或非對稱雙相形式遞送電場。

15.根據權利要求1所述的系統，其中所述可編程控制被編程以引導DC電源遞送電場，使得干細胞朝著第一遞送電極或第二遞送電極或兩者遷移。

16.一種利用電場遷移細胞的方法，所述方法包括：

在組織中插入第一和第二遞送電極，所述第一和第二遞送電極操作性地連接直流（DC）電源；以及

經由所述DC電源，以足以導致細胞在組織內遷移的刺激與非刺激比率，在第一遞送電極和第二遞送電極之間遞送電場。

17.根據權利要求16所述的方法，所述方法進一步包括使用程序對可編程控制器進行編程，所述程序具有電場參數和刺激與非刺激比率，其中遞送電場包括根據所述程序遞送電場和刺激與非刺激比率。

18.根據權利要求17所述的方法，所述方法進一步包括：

在組織內插入第一和第二監測電極；

利用所述第一和第二監測電極監測電場；

在可編程控制器處接收達標所監測的電場的信號；以及

基于所接收的信號遞送經調節的電場。