[发明专利]细胞材料的体内刺激

说明书

技术领域

 

本发明涉及细胞材料的体内刺激。特别地，本发明涉及一种体内刺激细胞和组织的方法，包括向所述细胞或组织施加刺激的步骤，其提升细胞活性。 

背景技术

使用电磁场脉冲(EMFP)来治疗慢性病，如关节炎、腱炎和炎症已广为人知。例如，见美国专利No.5,376,065、No.4,266,532、No.4,461,663、No.4,535,775、No.3,890,953、No.3,893,462、No.3,952,751和No.4,667,809。在某些上述方法中，待治疗的身体的一部分，如四肢，被置于环形线圈中。然后在临床可用的频率内施加EMFP，以通过刺激软骨和/或结缔组织产生内源性再生。例如，见美国专利No.3,270,746、No.3,329,149和No.3,952,751。应当理解上述方法是为应用兆赫范围内的EMFP脉冲群(bursts)的现有技术中成就的反映，其与现有技术中的其他应用千赫或更低范围的电磁波脉冲群(burst ofpulses)的成就完全不同。 

在过去的十年间，相对高频的EMFP已用于多种病症的治疗中(例如，见美国专利No.4,454,882、No.4,674,482、No.4,998,532和No.5,014,699)。在近年内也使用了射频EMFP的临床应用。在这些领域，已应用了正弦或其他形式的脉冲群(pulse burst)。使用的频率通常为约27MHz，其中每个脉冲群通常表现出65微秒的宽度，并且每群含有1,100至10,000个脉冲，其中脉冲群重复频率在0.01至1,000赫兹范围内。 

然而，虽然在使用EMFP治疗多种病症上有大量研究，对于可用于治疗的最有效参数仍存在高度不确定性。这一点由反映过多已试验的可能参数的为数众多的专利加以说明(见美国专利No.4,467,808，其利用由交流电源产生的20至100KHz信号，用于治疗骨头中的骨质疏松症；美国专利No.4,266,532和No.4,461,663，其描述了单向低电压脉冲的应用；和美国专利No.4,535,775，其描述了非侵袭(non-invasive)电容器耦合的信号。 

因此，可见仍有对正确定义了临床应用参数的用于体内EMFP的治疗方案的持续需要。 

发明内容

发明人已表明，通过应用外生EMFP(其模拟真实的体育锻炼的效果)，有可能原位治疗细胞、组织和器官。特别地，发明人已确定具体的电仿生刺激，其等效于与锻炼相关的真实的生理条件。 

因此，在本发明的第一个方面，提供一种体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括下述步骤： 

根据体育锻炼的类型和在所需模拟的锻炼过程中由细胞和组织产生的相关生物电作用选择特定配置的时间变化EMFP信号模式；和 

对所述细胞和组织施加包括所选时间变化EMFP信号的电仿生刺激； 

其中，与未接受所述刺激的细胞和组织相比，增强了所述细胞和组织的生长特性。 

在第二个方面，本发明提供一种体内刺激细胞和组织的方法，该方法包括下述步骤： 

根据体育锻炼的类型和在所需模拟的锻炼过程中由细胞和组织产生的相关生物电作用选择特定配置的时间变化EMFP信号模式；和 

对所述细胞和组织施加包括信号模式的电仿生刺激，所述信号模式包括复数的时间段，其中每个时间段与体育锻炼的类型有关，并且包括复数的电磁场脉冲块，所述脉冲块被无电磁场脉冲的间隔分隔，每个电磁场脉冲块包括复数的有确定持续时间的电磁场脉冲，其中复数的电磁场脉冲中的每个电磁场脉冲被时间可变的脉冲间隔(space)分隔，其中每段时间之间的所述间隔在时间长度上变化，和其中电磁脉冲的持续时间是均一的。 

优选地，电仿生刺激包括2至4个时间段，更优选地为2至3个时间段，和最优选地为3个时间段，其中每个时间段包括多个电磁场 脉冲块，其各不相同。本领域技术人员可以理解，设计时间段以模拟通常的锻炼模式“热身”、“最大量运动”和“平静下来”。在某些具体实施方式中，时间段模拟平缓行走(时间段1)、剧烈运动(explosiveexercise)(时间段2)，然后是轻松慢跑(时间段3)，其中传输电磁场脉冲块的速率或频率扮演重要角色。因此，将定制每个时间段的持续时间至所需结果并且模拟以上列出的锻炼模式。在某些具体实施方式中，电仿生刺激包括3个时间段，其中时间段1具有2分钟至9分钟的持续时间，时间段2具有10分钟至18分钟的持续时间，时间段3具有6分钟至12分钟的持续时间。