[發(fā)明專利]離子電滲的設(shè)備、裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680014720.0
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN107405483A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·萬德斯托爾佩;M·T·約翰森;A·R·M·維許倫;F·萬赫默特
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61N1/04
• 分類號: A61N1/04;A61N1/30
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于向?qū)ο蟮钠つw施加影響皮膚(表皮和真皮)的DC電場的離子電滲設(shè)備，涉及包括這種設(shè)備的裝置和操作這種設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

眾所周知，電場在生物過程中發(fā)揮著若干作用，所述生物過程即生理機(jī)能，諸如，胚胎發(fā)育、組織再循環(huán)和修復(fù)(例如在頭發(fā)、皮膚和腸壁中)、如腎臟和腸中的離子運(yùn)輸、以及病理生理(例如，癌癥、創(chuàng)傷愈合和再生醫(yī)學(xué))。所有類型的細(xì)胞原則上是電活性的：以細(xì)胞類型依賴的方式，它們在外細(xì)胞磷脂雙層膜、線粒體和細(xì)胞核膜(其中膜的內(nèi)側(cè)帶負(fù)電荷)上生成100mV-200mV量級的恒定電壓差或交變電壓差，生成恒定電壓差的細(xì)胞類型例如大多數(shù)上皮細(xì)胞類型(在整個細(xì)胞層上約40mV)，生成交變電壓差的細(xì)胞類型例如心臟細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和用于細(xì)胞信號傳導(dǎo)的許多其他細(xì)胞類型。

這些認(rèn)識已經(jīng)導(dǎo)致了其中將交變電場施加到細(xì)胞以便影響人或動物體內(nèi)的生理過程(例如，細(xì)胞分裂過程)的應(yīng)用。例如，US2012/0283726A1公開了用于破壞或抑制快速分裂的例如腫瘤細(xì)胞的生長的裝置。該裝置包括交流(AC)電壓源、和連接到AC電壓源的用于抵著患者身體放置的多個絕緣電極。AC電壓源和電極被配置以使得具有第一頻率的第一AC場和具有不同的第二頻率的第二AC場被施加在患者的目標(biāo)區(qū)域中，其中AC場具有與快速分裂的細(xì)胞中的易損性相對應(yīng)的頻率特性，使得通過施加足夠強(qiáng)的AC場，細(xì)胞在細(xì)胞分裂的晚后期或末期階段被損傷，同時使不分裂的細(xì)胞基本上不受影響。

在WO 2014/145239A1中公開了創(chuàng)傷愈合應(yīng)用，其公開了非用戶可控的電療設(shè)備，非用戶可控的電療設(shè)備包括微處理器，該微處理器通過一個或多個電極來生成非用戶可控頻率依賴的混合AC電信號，其中混合電信號是至少兩個不同的頻率的組合，該至少兩個不同的頻率是具有第一最小和最大微安范圍的第一頻率、和具有不同的第二最小和最大微安范圍的第二頻率。兩個頻率中的較高頻率疊加在較低頻率上，創(chuàng)建電流強(qiáng)度窗口作為沿著較低頻率的剖面的包絡(luò)。混合AC電信號被自動地施加預(yù)定的時間段，并且振幅和/或持續(xù)時間和/或頻率根據(jù)被編程到控制器中的預(yù)設(shè)時間表而變化，其中控制器被耦合到一個或多個電極。

發(fā)明內(nèi)容

將交流電施加到細(xì)胞物質(zhì)并不是沒有爭議的，因?yàn)閾?dān)心特別是當(dāng)施加超過正常生理場強(qiáng)的場強(qiáng)和/或頻率時，這種交替電場可能對健康的細(xì)胞物質(zhì)造成損傷。此外，交流電的生成需要專用的硬件部件，這增加了場生成設(shè)備的成本和復(fù)雜性，這在設(shè)備要被一次性使用時可能是特別不期望的。

本發(fā)明的目的是克服與AC操作的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的困難。

利用本發(fā)明至少部分地達(dá)到這一目的。

本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求限定。從屬權(quán)利要求限定有利的實(shí)施例。

因此，本發(fā)明提供了一種使用具有生理場強(qiáng)的直流(DC)電場來影響干細(xì)胞分裂的設(shè)備、包括這種設(shè)備的裝置以及操作這種設(shè)備的方法。

本發(fā)明基于本發(fā)明人的以下發(fā)現(xiàn)：當(dāng)在細(xì)胞分裂期間經(jīng)受生理場強(qiáng)的DC電場時，干細(xì)胞將展現(xiàn)出不對稱的細(xì)胞分化，不對稱的細(xì)胞分化與細(xì)胞膜中的蛋白受體的不對稱分布連同細(xì)胞分裂紡錘體在電場線中的對齊相關(guān)聯(lián)，其中子細(xì)胞中的一個保持為干細(xì)胞，而子細(xì)胞中的另一個由于損失了保留干細(xì)胞特性所需的膜相關(guān)聯(lián)的蛋白受體而分化(參見下文)。因?yàn)樗只淖蛹?xì)胞通常不能或較少能夠分裂、或者至少不能進(jìn)行無限細(xì)胞分裂，所以通過限制干細(xì)胞池中的干細(xì)胞的數(shù)量，補(bǔ)充損失的成熟的分化細(xì)胞的能力是受限的，從而顯著降低了特定特征從干細(xì)胞分化發(fā)展起來的能力。這可以被利用來抑制毛囊的再生或例如腫瘤/癌癥的生長。

Mi Zhao等在Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1999，96(9)中第4942頁-4946頁報道了：分裂的所分化的細(xì)胞(即，角膜上皮細(xì)胞)在電場方向上對齊。盡管在不分裂的細(xì)胞中，轉(zhuǎn)化生長因子β受體II型朝向陰極分布，但在細(xì)胞分裂期間，受體在細(xì)胞斷裂(cleavage)位點(diǎn)處和子細(xì)胞的兩極處對稱地聚集，表明當(dāng)在分裂細(xì)胞兩端施加生理DC電場時，TGF-β受體不會不對稱分布于子細(xì)胞(至少在非干細(xì)胞中不會)之上。