[发明专利]用于放射生物实验中的照射方法

说明书

技术领域

本发明涉及放射生物实验方法技术领域，具体地说，涉及一种用于放射生物实验中的照射方法。

背景技术

放射治疗近百年来已成为肿瘤治疗的重要手段之一，根据美国国家癌症中心数据显示，80％的患者在肿瘤治疗的各个阶段都需要进行放射治疗，而放射生物实验是将放射线真正用于临床肿瘤放射治疗前的必经过程。随着化学治疗药物、分子靶向药物、其它放射防护剂和放射增敏剂的研发，国内外每个肿瘤治疗中心、肿瘤研究所、肿瘤放射治疗中心都需要通过放射生物实验来对不同药物和放射线结合后对肿瘤的控制效果进行科学严谨的实验研究。同时，国内外各项科研基金也必须通过放射生物实验取得实验室数据，因此放射生物实验在临床和科研方面的需求不断增加，对实验的质量控制也愈发严格。

放射生物实验通常以人体肿瘤株贴壁细胞为控制对象，将控制对象置于培养皿中进行人工培养，并照射放射线，在此过程中需要严格控制对细胞的放射性剂量，确保同一照射条件下培养皿的每个培养腔内的细胞株的受照射剂量均匀一致(这个是放射生物实验最重要也是最基本的法则)。

为了保证受照射剂量的均一性，就必须满足带电粒子平衡(charged particle equilibrium)的条件。带电粒子平衡是辐射剂量学中的重要概念，如图1所示，设体积为V的介质受到X(γ)射线照射，通过相互作用，X(γ)光子在其中释放出次级电子；由于次级电子具有一定的射程，X(γ)光子在其中O点附近的小体积ΔV内交给次级电子的能量，因为次级电子a逃逸小体积ΔV而不能全部被小体积ΔV吸收，同时在小体积ΔV外产生的次级电子b也可能把部分能量带入ΔV内；如果所有离开ΔV的次级电子带走的能量恰好等于进入ΔV的次级电子带入的能量，则称在O点处存在“电子平衡”。达到带电粒子平衡必须满足以下条件：(1)小体积ΔV周围的X(γ)辐射场必须是均匀的；(2)小体积ΔV周围的虚心部分的介质是均匀的；(3)小体积ΔV在各个方向离开介质边界的距离d要足够大，至少要大于次级电子在介质中的最大射程Rmax。

现有技术中，尚无一款专门针对放射生物实验的细胞培养皿。目前在放射生物实验中所采用的细胞培养皿均采用塑料(如聚苯乙烯)材质，且任一培养腔的外侧壁均暴露在空气中，这使得处于任意培养腔边缘处的控制对象不能够满足带电粒子平衡所要求上述条件(2)和(3)，进而严重影响剂量的均一性，造成非常大的实验误差，对实验数据的准确性造成巨大影响。

除上述之外，采用现有的照射方法，在保证实验条件均一致，同一细胞培养皿内不同培养腔处的控制对象，以及，同一培养腔内不同位置处的控制对象的存活率均会存在较为明显的差别，从理论来说该存活率差别不应当存在。在经大量的具有创造性的探究之下，发现，因放射线有一定的剂量建成厚度(Build up region，放射线照射到物体后，物体内吸收剂量按照深度的变化情况是按照深度从表面先增加后减少的规律，从物体表面开始达到最大剂量深度的厚度称为建成厚度，如图2所示)，使得细胞受照射剂量和深度密切相关而且敏感。

现有的照射方法，放射线均是自上而下的对细胞培养皿进行垂直照射，而为了保证不同培养腔内的控制对象具有相同的照射深度，均是通过对向每个培养腔内添加等量的培养液为实现的。这就导致：

(1)现有细胞培养皿，由于培养腔的孔径很小，在水表面张力作用下，培养腔孔壁处的水面会比培养腔中部要高，这就造成，采用现有照射方法进行照射时，即使同一培养腔内的控制对象(贴壁细胞)在中心处和边缘处实际的照射深度也存在毫米级的差异，因细胞厚度是微米级别，该毫米级的差异会造成同一培养腔内的控制对象(贴壁细胞)在受照射剂量上存在极大的偏差；

(2)不同培养腔之间存在不同几何形状的空腔结构，造成不同培养腔处达到带电粒子平衡的程度存在较大差异，从而导致不同培养腔内的控制对象存活率或存在明显的差异，从而对放射生物实验的细胞生存曲线计算造成极大干扰；

(3)人工添加培养液时不可能使得每个培养腔内的培养液量均一致，甚至于存在较大差异，因而造成了射线的从培养液到不同培养腔底层贴壁细胞的深度不同，从而导致不同培养腔处的控制对象(贴壁细胞)吸收剂量各不相同，造成明显的实验误差。

发明内容

为了能够克服现有技术的某种或某些缺陷，本发明提供了一种放射生物实验用细胞培养皿。

根据本发明的放射生物实验用细胞培养皿，其包括培养皿本体，培养皿本体的材质采用固体水。