CN204727897U - 一种原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，在底座上设置有超声波处理单元，超声波处理单元的顶部设置有圆筒状结构的水槽，水槽的顶部设置有封闭水槽的槽盖，在水槽内设置有用于固定培养皿的支撑架，培养皿置于支撑架的中部并且与超声波处理单元的超声换能器正对；在超声波处理单元的一侧设置有激光支架，在激光支架的横梁上设置有与培养皿正对的激光探头；该装置在处理时细胞无需进行消化，排除了消化对细胞状态及声动力或光动力处理效果的影响，可以更好的模拟细胞在体内的生长模式，对于评估声光联合疗法动力处理效果及临床声光联合治疗的参数筛选具有重要意义。

Description

一种原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种能够原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置。

背景技术

随着现代社会的发展，人口老龄化加剧、生态环境遭受破坏、不健康生活方式及食品安全问题凸现，肿瘤已经成为危害人类健康的主要疾病之一。世界癌症报告估计，2012年中国癌症发病人数为306.5万，约占全球发病人数的五分之一；癌症死亡人数为220.5万，约占全球癌症死亡人数的四分之一。当前我国癌症发病率、死亡率呈持续增长趋势，中国亟须向肿瘤宣战。传统的癌症治疗方法主要包括化疗、放疗及手术治疗，传统疗法虽有较为明显的疗效但其巨大的副作用给患者无论生理及心理都带来伤害，降低患者的生活质量，因此寻找一种安全、靶向、副作用低的新型抗肿瘤手段已成为当代医学亟待解决的问题。

光动力学疗法(Photodynamic therapy，PDT)是利用一定波长的光激活在肿瘤细胞内富集的相对无毒性或低毒性的光敏剂分子，利用光化学反应中产生的具有很强生物活性和化学活性的单态氧或其它活性氧(ROS)成分，消融肿瘤的一种新型抗肿瘤手段。目前PDT己经应用于临床并取得较好的治疗效果，但是由于光在生物组织中的穿透性差，在极短距离内衰减很大，因此，目前PDT在临床应用中只能用于对皮肤癌等浅表肿瘤的诊治，这一缺陷和困难很大程度上限制了PDT的应用和发展。声动力疗法(Sonodynamic therapy,SDT)起源于PDT，利用超声和声敏剂(很多来自光敏剂)的协同效应杀伤肿瘤。由于超声与光相比具有更好的穿透性，易于在组织深部无创伤地聚焦以适应不同深度、不同部位的肿瘤，是一种非常有应用前景的肿瘤治疗手段。大量研究证明已证实SDT能有效杀伤多种组织来源的肿瘤细胞，抑制肿瘤组织的生长及转移。

随着PDT和SDT抗肿瘤研究手段的不断完善和发展，研究者开始展开了声光联合介导药物抗癌疗法(Sono-Photodynamic therapy，SPDT)的研究，以期在肿瘤治疗上取得新的突破。SPDT即利用超声和光结合光敏剂等药物的协同作用，达到杀伤肿瘤细胞的目的。SPDT最为一种新兴的抗肿瘤手段，目前对其研究较少，但仅有的几篇研究报道均表明该疗法的抗癌效应显著高于其中任何一种单独的疗效，可更有效地抑制肿瘤组织的生长，延长荷瘤小鼠的存活期。根据目前的报道主要集中在处理方法，对于具体的适用、可行且操作简便的对声光联合处理装置的报道相对较少。因此本实用新型主要介绍一种用于处理离体细胞的声光联合处理装置。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，能同时进行多种方式的声光联合处理模式(先超声处理再进行光照处理、先光照处理再进行超声处理、同时进行超声及光照处理)，减少了超声及光照之间的时间差，能更有效的评价不同处理模式下的抑瘤效果。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：该装置是在底座上设置有超声波处理单元，超声波处理单元的顶部设置有圆筒状结构的水槽，水槽的顶部设置有封闭水槽的槽盖，在水槽内设置有用于固定培养皿的支撑架，培养皿置于支撑架的中部并且与超声波处理单元的超声换能器正对；在超声波处理单元的一侧设置有激光支架，在激光支架的横梁上设置有与培养皿正对的激光探头，激光探头高度满足：其光斑直径与培养皿的直径相同；

上述支撑架的高度满足：使培养皿的底部与超声波处理单元的垂直距离是0.5～1cm。

上述激光支架是可升降调节式结构，便于调整激光探头的高度。

上述支撑架可以是由支撑侧板和支撑顶板组成，支撑侧板垂直设置在支撑顶板的下表面，且底端延伸至水槽的底部，支撑顶板水平设置且边缘延伸至水槽的内壁与水槽内壁连接，在支撑顶板的中心位置加工有放置培养皿的安装孔，安装孔的中心在水槽的中心轴上。

上述支撑侧板呈弧形面板，其中心轴与水槽的中心轴重合。

本实用新型的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，其是利用支撑架将培养皿固定，再利用超声波处理单元产生超声波和激光探头发射激光对培养皿中的细胞生长产生干扰，实现贴壁生长细胞的原位处理，本实用新型的装置在处理时细胞无需进行消化，排除了消化对细胞状态及声动力或光动力处理效果的影响，可以更好的模拟细胞在体内的生长模式，对于评估声光联合疗法动力处理效果及临床声光联合治疗的参数筛选具有重要意义，在此基础上，还能同时进行多种方式的声光联合处理模式(先超声处理再进行光照处理、先光照处理再进行超声处理、同时进行超声及光照处理)，减少了超声及光照之间的时间差，能更有效的评价不同处理模式下的抑瘤效果，对于SPDT的临床应用参数筛选及SPDT临床装置研制提供了依据及设计思路。

附图说明

图1为实施例1的声动力处理装置结构示意图。

图2为图1中支撑架5的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置是由底座1、水槽3、槽盖4、超声波处理单元2、培养皿6、支撑架5、激光探头7以及激光支架8组成。

本实施例底座1是便于操作的安装平台，在底座1上安装有一个超声波处理单元2，该超声波处理单元2中压电陶瓷片采用市售的产品，包括超声波发生器和与之连接的超声波换能器等部件，本实施例的超声波换能器是采用压电式超声波换能器，利用超声波在液体中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应对细胞进行杀伤同时抑制其生长，该部分属于常规技术，不再详述。超声波处理单元2的顶部安装有圆筒状的水槽3，超声波换能器的顶部延伸至水槽3的底部中心位置，本实施例的水槽3是采用有机玻璃制成的环形筒状结构，用于盛放除气水，其内径是150mm，高为40mm，在水槽3的顶部安装有将水槽3内部封闭的槽盖4，在水槽3的内壁中部加工有限位台，在限位台上安装有支撑架5，如图2所示，本实施例的支撑架5是由支撑侧板5-1和支撑顶板5-2组成，支撑顶板5-2是厚度为3mm的圆形板，采用有机玻璃制成，其直径与水槽3的内径相同，卡在限位台上，在支撑顶板5-2的中心位置加工有一个可以放置培养皿6的安装孔，安装孔的中心在水槽3的中心轴上，在支撑顶板5-2的下方设置有能够支撑支撑顶板5-2保持水平的支撑侧板5-1，本实施例的支撑侧板5-1是闭合的圆弧形面板，即呈圆筒状，其直径是80mm，小于水槽3的内径，该支撑侧板5-1的中心轴与水槽3的中心轴重合，其底端延伸至水槽3的底部，保证超声波处理时支撑顶板5-2水平，支撑侧板5-1的高度需要满足使培养皿6的底部与超声波处理单元2的垂直距离是0.6cm。在超声波处理单元2的一侧还安装有激光支架8，激光支架8是由支杆和横梁组成，支杆是由套接的两节杆通过调节旋钮卡紧构成的可伸缩式杆件，支杆的下端用螺纹紧固件固定在底座1上，支杆的上端水平设置有横梁，在横梁的中部与培养皿6正对的位置安装有激光探头7，也选用市售成品，激光探头7的安装高度满足：该激光探头7的光斑大小与培养皿6的大小相同，使激光的光斑正好打在培养皿6上，以保证最优的光介入效果。

在进行超声处理时，将支撑架5放入水槽3内，向水槽3中注入除气水，使水面与支撑顶板5-2相平，多余的除气水吸出，调节超声波处理单元2至合适的频率和超声强度，调节激光支架8至合适的高度，用封口胶将培养皿6封严，避免除气水进入培养皿6同时方便将培养皿6置于支撑顶板5-2的安装孔中，保证培养皿6底部与除气水接触，将多余的去气泡水吸出，盖上槽盖4将培养皿6牢固固定于支撑架5上，打开激光探头7和超声波处理单元2进行超光联合处理，也可以交替先超声处理后光照处理，或者先光照处理后超声处理。

实施例2

本实施例的支撑架5是由支撑侧板5-1和支撑顶板5-2组成，支撑顶板5-2是厚度为3mm的圆形板，采用有机玻璃制成，其直径与水槽3的内径相同，卡在限位台上，在支撑顶板5-2的中心位置加工有一个可以放置培养皿6的安装孔，安装孔的中心在水槽3的中心轴上，在支撑顶板5-2的下方设置有能够支撑支撑顶板5-2保持水平的支撑侧板5-1，本实施例的支撑侧板5-1是由均布在同一个圆周上的3个圆弧形面板组成，其直径是80mm，圆心角为60°，通过支撑顶板5-2连接为一体结构，该支撑侧板5-1的中心轴与水槽3的中心轴重合，其底端延伸至水槽3的底部，保证超声波处理时支撑顶板5-2水平，支撑侧板5-1的高度需要满足使培养皿6的底部与超声波处理单元2的垂直距离是0.5cm。

本实施例的激光支架8是由支杆和横梁组成，支杆是通过螺套连接的上下两节杆形成可伸缩调整的杆件，支杆的下端焊接在底座1上，支杆的上端水平设置有横梁，在横梁的中部与培养皿6正对的位置安装有激光探头7，

其他的部件及连接关系与实施例1相同。

实施例3

本实施例的支撑架5还可以是由支撑侧板5-1和支撑顶板5-2组成，支撑顶板5-2是正三角形面板，其三个顶点卡在水槽3的内壁上，在其中心位置加工有安装孔，用于固定培养皿6，支撑侧板5-1设置在支撑顶板5-2的下方，与支撑顶板5-2可以连接为一体结构，其是由分布在同一圆周上的条状板构成，支撑侧板5-1的高度需要满足：使培养皿6的底部与超声波处理单元2的垂直距离是1cm。

其他的部件及连接关系与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，在底座(1)上设置有超声波处理单元(2)，超声波处理单元(2)的顶部设置有圆筒状结构的水槽(3)，水槽(3)的顶部设置有封闭水槽(3)的槽盖(4)，其特征在于：在水槽(3)内设置有用于固定培养皿(6)的支撑架(5)，培养皿(6)置于支撑架(5)的中部并且与超声波处理单元(2)的超声换能器正对；在超声波处理单元(2)的一侧设置有激光支架(8)，在激光支架(8)的横梁上设置有与培养皿(6)正对的激光探头(7)，激光探头(7)高度满足：其光斑直径与培养皿(6)的直径相同；

上述支撑架(5)的高度满足：使培养皿(6)的底部与超声波处理单元(2)的垂直距离是0.5～1cm。

2.根据权利要求1所述的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，其特征在于：所述激光支架(8)是可升降调节式结构。

3.根据权利要求2所述的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，其特征在于：所述支撑架(5)是由支撑侧板(5-1)和支撑顶板(5-2)组成，支撑侧板(5-1)垂直设置在支撑顶板(5-2)的下表面，且底端延伸至水槽(3)的底部，支撑顶板(5-2)水平设置且边缘延伸至水槽(3)的内壁与水槽(3)内壁连接，在支撑顶板(5-2)的中心位置加工有放置培养皿(6)的安装孔，安装孔的中心在水槽(3)的中心轴上。

4.根据权利要求3所述的原位处理贴壁生长细胞的声光联合处理装置，其特征在于：所述支撑侧板(5-1)呈弧形面板，其中心轴与水槽(3)的中心轴重合。