[实用新型]一种评估神经母细胞瘤恶性程度的装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型提供一种评估神经母细胞瘤恶性程度的装置，尤其是提供通过鉴定神经母细胞瘤中不同细胞亚型的相对比率来评估其恶性程度的装置，更具体的说，是利用探针跳跃模式扫描离子电导显微镜技术依据神经母细胞瘤中不同细胞亚型的形貌特征通过鉴定不同亚型的相对比率来诊断该肿瘤恶性程度的装置。 

(二)背景技术：

神经母细胞瘤(NB)是一种幼儿常见的颅外恶性实体瘤。在过去的20多年里对其一直没有适宜的诊断和治疗手段，尤其是当该疾病没能及早诊断而发展到第三、四期时，其治愈率及预后效果更差。诊断治疗神经母细胞瘤的主要困难是源于该肿瘤细胞自身的异质性和肿瘤干细胞特性。 

神经母细胞瘤细胞主要有三种细胞亚型组成：N型(成神经细胞型)、S型(基质粘连型细胞)和I型(中间型细胞)，并且这三种亚型在培养过程中会自发出现，它们的生化特性、分化潜能、恶性程度等有所不同。在生化特性上，I型的多能干细胞特性最显著，其更新、增值能力也最强，并且I型细胞同时表达了N型和S型的特征性生化指标。依恶性程度而言，I型最强，N型其次，S型最弱。从进一步分化的角度而言，I型可以向N型、S型分化，N型与S型之间也存在相互转化的情况。这诸多动态变化的因素影响了神经母细胞瘤的恶性程度，增加了诊断治疗的难度。 

大量临床病例显示：S型细胞含量高、细胞高度分化是良性神经母细胞瘤的特征，而I型、N型细胞与肿瘤的恶性程度与复发有密切关系，因此可以通过分析三种亚型相对比率来鉴定神经母细胞瘤恶性程度。目前，最直接的诊断手段就是利用显微镜技术根据神经母细胞瘤中三种细胞亚型的形貌特征来评估瘤的恶性程度。然而，普通光学显微镜由于受到光学衍射极限的限制，其最高分辨率不能满足分辨形态相近的I型与N型细胞的需要；电镜探测中需要对生物样品进行固化和喷金处理，不仅费时费力而且会改变甚至破坏样品表面形貌，降低鉴定的准确度；由于利用针尖与样品间的作用力进行负反馈控制，原子力显微镜(AFM)探针与活体细胞胞体的轻微接触不可避免，且在扫描高度急剧变化且与基底附着度低的复杂生物样品(例如：圆 形的神经母细胞瘤N型和I型细胞)时，存在着负反馈控制显微镜技术所无法逾越的困难。 

2009年，在负反馈控制的扫描离子电导显微镜技术(SICM)基础上改进而来的探针跳跃模式扫描离子电导显微镜技术(HPICM)不仅秉承了原有的可直接在生理液态培养条件下实时、非接触式、高分辨率地探测活体生物样品表面三维微观结构的优点，而且克服了传统SICM连续负反馈控制扫描模式的不足，实现了对高度急剧变化且表面形态复杂的活体生物样品的纳米尺度高分辨率扫描成像(见图2)。这就使得在生理条件下、非接触式、高分辨率鉴定神经母细胞瘤中不同细胞亚型的相对比率并诊断其恶性程度成为可能。 

(三)实用新型内容：

本实用新型提供一种评估神经母细胞瘤恶性程度的装置，它运用探针跳跃模式扫描离子电导显微镜技术在室温条件下(23±2℃)对神经母细胞瘤细胞进行生理条件下、非接触式、高分辨率扫描成像，进而鉴定三种细胞亚型的相对比率，评估神经母细胞瘤的恶性程度。 

本实用新型的技术方案：一种评估神经母细胞瘤恶性程度的装置，其特征在于它包括充满电解液的玻璃微探针、置于玻璃微探针内浸于电解液中的Ag/AgCl电极、参比Ag/AgCl电极、内含细胞与细胞培养液的培养皿、外置电流放大器、数模/模数转换器、HPICM扫描控制系统、HPICM扫描探头及计算机控制系统；所说的充满电解液的玻璃微探针的尖端和参比Ag/AgCl电极均置于培养皿的细胞培养液中；所说的置于玻璃微探针内浸于电解液中的Ag/AgCl电极分别与外置电流放大器和HPICM扫描控制系统连接；所说的参比Ag/AgCl电极与外置电流放大器连接；所说的数模/模数转换器分别于与外置电流放大器、HPICM扫描控制系统和计算机控制系统连接；所说的HPICM扫描探头由一个Z向平板压电陶瓷和一个XY向平板压电陶瓷定位系统组成，分别与HPICM扫描控制系统连接；所说的计算机控制系统分别于外置电流放大器、数模/模数转换器和HPICM扫描控制系统连接。 

上述所说的玻璃微探针由硼硅酸盐微电极玻璃毛细管经程控水平激光微电极拉制仪拉制而成，硼硅酸盐微电极玻璃毛细管OD 1.00mm，ID 0.59mm；本装置中使用尖端内壁直径～50nm，电阻～150MΩ的玻璃微探针。