[实用新型]一种可施加参数化电场的体外实验装置

说明书

本实用新型提供了一种可施加参数化电场的体外实验装置，包括：培养皿(8)，用于容纳体外培养的生物组织；偶数个电极板(14)，设置于培养皿(8)的内壁，用于向培养液施加电场；和结构支架(15)，用于固定培养皿(8)和若干电极板(14)。本实用新型与现有技术相比，所具有的优势在于：设定适于细胞生长的培养基温度范围，根据培养基温度变化智能调节产热量，使得产热与散热平衡时的温度落在设定范围内，益于细胞培养；依据所设置的不同的环境温度，可施加不同参数的电场；培养皿采用热导率高的材质，在降温过程中可加快散热。

技术领域

本实用新型属于体外实验器材领域，具体涉及一种将参数化电场施加于单细胞生物、离体组织或细胞的体外实验研究装置及其温度控制方法。

背景技术

肿瘤治疗电场(TTFields)是一种成熟的通过干扰细胞有丝分裂从而抑制细胞增殖的治疗手段。这种低强度、中频、交变电场被用于干预治疗多种肿瘤疾病，是一种临床上有效的癌症治疗方法。国内外已有许多基础研究证实了TTFields的生物学效应。细胞实验研究结果表明TTFields可以调控肿瘤细胞内生化分子表达，干扰肿瘤细胞的分裂周期，抑制肿瘤细胞的增殖以及促进肿瘤细胞凋亡。动物实验研究结果表明TTFields能够有效的抑制荷瘤小鼠体内的肿瘤血管新生并抑制其体内肿瘤的生长。目前国内外的临床研究结果，也证实了TTFields对肿瘤治疗的积极作用。

当治疗患者时，TTFields通过由多个具有高介电常数的陶瓷片制成的换能器阵列将电场耦合到患者体内。但是在体外研究中，常用生物培养装置的材料主要是塑料或玻璃等绝缘材料，TTFields无法在生物培养装置外部透过绝缘材料将电场耦合到期望电场作用的培养在装置中的单细胞生物、离体组织或细胞上。因此如何在常用生物培养装置内部产生分布较为均匀的电场便成为一个需要解决的问题。此外生物组织体外培养对温度条件的要求比较苛刻(通常需维持在36-37℃之间)，而电场作用在培养基上会产生大量的热，从而导致温度升高。此前的很多体外研究结果没有考虑到产热的影响，生物组织在非正常温度环境下培养，因此实验结果缺少参考价值和可比性。因此开发一种能够将参数化的TTFields电场(电场强度和频率可调)均匀施加在体外培养的生物组织上且保持培养基温度恒定的体外实验电极板，对于TTFields作用机制的挖掘研究有着十分重要的作用。

实用新型内容

为弥补现存体外实验电极板的缺点，本实用新型提供一种可施加参数化电场的体外实验装置及其温度控制方法，该可施加参数化电场的体外实验装置直接将TTFields电场施加在单细胞生物、离体组织或细胞上，从而影响其生长。在TTFields体外实验中，可以根据设置的外界温度自动调节培养皿内部电场强度，从而使得培养基温度保持在适于样品培养的温度范围内，从而对TTFields治疗进行参数化研究。

为了实现上述目的，本实用新型的第一实施例提供了一种可施加参数化电场的体外实验装置，包括：

培养皿(8)，用于容纳体外培养的生物组织；

偶数个电极板(14)，设置于培养皿(8)的内壁，用于向培养液施加电场；

结构支架(15)，用于固定培养皿(8)和若干电极板(14)。

根据本实用新型的一个方面，所述电极板(14)包括电路板(5)、导电端子(9)、电极(12)、介电层(6)和热敏传感器(7)，其中

所述导电端子(9)被配置为从外部接收电信号并传递至所述电极(12)，并将所述热敏传感器(7)所感测的信号传递至外部；

所述电极(12)被配置为从导电端子(9)接收电信号，并将电信号施加于所述介电层(6)；和

所述热敏传感器(7)被配置为感测环境温度并传递至所述导电端子(9)。