[發明專利]脈沖電場聯合碳納米管在促進癌細胞凋亡中應用的方法

在審

• 申請號: 201810794317.5
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108866039A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 章幼玉;汪斌;毛錚;陸楠;鐘淵福;柳清伙
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12Q1/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

脈沖電場聯合碳納米管在促進癌細胞凋亡中應用的方法，涉及脈沖電場聯合碳納米管的應用。制備細胞懸浮液；配制三種碳納米管的不同濃度去離子分散液；將碳納米管去離子分散液與細胞懸浮液均勻混合，得到碳納米管?細胞懸浮液；取細胞懸浮液加入電極杯中設置空白對照組和純電脈沖處理組；取碳納米管?細胞懸浮液加入電極杯中設置純碳納米管處理組和脈沖電場聯合碳納米管處理組；在電脈沖處理的實驗組的電極杯正負極板施加脈沖電場；脈沖處理后，利用MTT法測定各處理組細胞存活率；脈沖處理后利用Annexin V?FITC/PI雙染法，通過流式細胞儀分析各處理組細胞凋亡情況；脈沖處理后利用克隆形成實驗檢測細胞生長增殖能力的變化。

技術領域

本發明涉及脈沖電場聯合碳納米管的應用，尤其是涉及脈沖電場聯合碳納米管在促進癌細胞凋亡中應用的方法。

背景技術

脈沖電場在促進細胞死亡方面的應用，即采用脈寬為毫、微秒級、場強從幾十V/cm到幾十kV/cm的電場作用于細胞組織，利用脈沖電場獨特的生物電效應，實現細胞死亡的目的。傳統的毫秒脈沖或微秒脈沖電場促進癌細胞死亡的機理在于通過可逆或者不可逆電穿孔使癌細胞功能發生變化，同時誘導機體的凋亡效應、抗血管和淋巴轉移效應，破壞癌細胞的生存條件，從而到達促進癌細胞死亡的目的；而納秒脈沖作用癌細胞產生的是不同于前者的細胞反應，細胞表面盡管沒有產生明顯的電穿孔現象，但細胞內部出現一系列的功能改變，大量微核產生，同時誘導細胞的程序性死亡，即凋亡。

碳納米管主要是由呈六邊形排列的碳原子構成的單臂到多臂的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2～20nm，作為一維納米材料，其重量輕，六邊形結構連接完美，并具有許多異常的力學、電學和化學性能。它們較大的長與直徑比和良好的電導率使得它們在允許電導的癌細胞內部或周圍形成三維的傳導矩陣，這些存在于癌細胞內部或周圍的碳納米管能夠擾亂其正常的生理功能從而導致細胞的死亡。

純脈沖電場或純碳納米管在促進細胞凋亡中的不足如下：

(1)純納秒脈沖用于促進癌細胞凋亡時，雖然有比較好的效果，但其發生器主要是針尖電極和平板電極。針尖電極會在外表皮產生刺入點從而產生組織損傷；而平板電極治療的靶向性較差，達到同樣的治療效果需要很高的場強，這些強電場會對正常的組織細胞造成損傷甚至死亡。

(2)純電脈沖或碳納米管作用癌細胞后一段時間，細胞的存活率有明顯反彈，促凋亡效果不理想。

由于碳納米管的良好的導電特性，在外加電場下，其兩端會形成強電場，因此將碳納米管輸送到癌細胞周圍，并將癌細胞暴露于較高強度的電場下，靶細胞周圍的碳納米管會產生電場增強效應從而能更高效的促進癌細胞凋亡，這種協同作用的方式既解決了針尖電極造成的外組織損傷和平板電極的高電場強造成的正常細胞損傷的問題，又能極大提高促癌細胞凋亡的效果，與純電脈沖或碳納米管促進細胞凋亡的方式相比，更為高效。

發明內容

本發明的目的在于脈沖電場聯合碳納米管在促進癌細胞凋亡中應用的方法，所述應用不涉及疾病的診斷和治療。

本發明包括以下步驟：

1)制備細胞懸浮液；

在步驟1)中，所述細胞可為人結腸癌細胞系HCT116；所述細胞懸浮液的制備方法可為：將正常培養的人結腸癌細胞系HCT116細胞用胰酶消化，離心，收集細胞，正常DMEM培養基重懸，并將細胞濃度調整為大約2×10⁶個細胞/mL。

2)配制三種碳納米管的不同濃度去離子分散液，所述三種碳納米管分別為：單臂碳納米管、雙臂碳納米管和多臂碳納米管；