专利名称：降低细胞活性度的方法及用于该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种降低细胞活性度的方法及装置。
背景技术：
公知血管收缩药可用于抑制细胞活动。第2001-220355号日本专利公开描述了一种细胞群(cell mass)活化抑制药物。最需要降低的是癌细胞的活性度。去除癌细胞需要高技术的医疗技术并且风险较大。此外，当癌细胞在较大区域中扩散时，需要更精确的外科手术治疗，这样风险就变得更大了。再者，服用抗癌药物会造成呕吐、极其疲劳、疲乏、脱发等副作用。这会使得病人遭受难以忍受的不适。因此，极需要一种降低细胞活性度以停止或中止癌细胞活动的方法及装置。专利文献1 第2001-220355号日本专利公开
发明内容
本发明要解决的问题因此，本发明提供了一种方法和装置，其不需要服用药物或者进行外科手术去除就能降低细胞活性度。解决问题的手段为了解决上述问题，根据本发明的细胞活性度降低方法向细胞发射频率为 30GHz 3THz的电磁波，以降低所述细胞的活性度。根据本发明的细胞活性度降低装置包括电磁波发射机构，其用于发射降低细胞活性的频率为30GHz 3THz的电磁波。向目标细胞发射30GHz 3THz频带内的毫米波和太赫兹波以降低细胞活性度。根据部位，诸如皮肤表面、咽喉、鼻腔、及器官表面，无需进行外科手术治疗。这降低了风险并且极大地减少了给病人带来的不适。此外，避免了使用药物造成的副作用。用以证明电磁波的细胞活性度降低效果的试验最好包括电阻测量机构及显示机构，所述电阻测量机构用于测量作为电磁波照射对象的所述细胞的电阻或者作为电磁波照射对象的所述细胞用的培养液的电阻，所述显示机构显示由所述电阻测量机构测得的电阻值，或者包括PH测量机构及显示机构，所述PH测量机构用于测量作为电磁波照射对象的所述细胞用的培养液的PH，所述显示机构用于显示由所述pH测量机构测得的pH值。有益效果本发明通过发射频率为30GHz 3THz的电磁波来降低细胞活性度。这安全地降低了细胞的活性度而不会导致副作用。
图1为根据本发明一实施例的电磁波发射单元的方块图；图2为示出图1的细胞保持单元的整体结构的方块图3为示出图1的电阻测量单元的方块图；图4(a)为示出细胞保持单元的另一例子的侧视图，图4(b)为示出细胞保持单元的再一例子的平面图；图5(a)和图5(b)为示出细胞保持单元的另一例子的侧视图和平面图；及图6为示出电磁波的细胞活性度降低效果的图表。
具体实施例方式现参考附图所示的实施例描述本发明。图1示出了根据本发明的细胞活性度降低装置的主要部分。直径约为20mm的圆柱形壳体1容纳电磁波发射单元2。电磁无线电波从电磁波发射单元2经由设在壳体1上的直径约为2mm的开口 10输出至外部。发射50GHz电磁无线电波(毫米波)的发光二极管用作电磁波发射单元2。然而， 电磁波发射单元2不限于这一频率，只要可发射处于30GHz 3THz的毫米波到太赫兹波范围内的电磁无线电波。此外，电磁波发射单元2不限于发光二极管，只要可发射上述范围的电磁波。电磁波发射单元2发射电磁波的强度约为1 μ W。然而，发射强度不限于这一值，并且可改变为通过试验等获得的适当强度。开关6用于切换脉冲照明和连续照明，所述脉冲照明由脉冲照明控制器5执行，所述连续照明通过直接连接电源4和电磁波发射单元2而进行。此外，计时器7控制发射时间。图2示出了用以证明上述电磁波发射所获得之细胞活性度降低效果的试验。图中，标号12表示对细胞(作为放射对象)和培养液进行保持的细胞保持单元。所述细胞连接至测量细胞电阻的电阻测量单元8和显示所测得之电阻值的电阻值显示单元9。此外，测量培养液PH的ρΗ测量单元10和显示所测得的ρΗ值的ρΗ值显示单元11相互连接。图2 中，标号13表示ρΗ测量单元中的感测单元。图3示出了电阻测量单元8的细节。供电电极14设在其中充满细胞15和培养液 16的细胞保持单元12的两个相对内表面上。电源18向供电电极14供给恒定电流以使恒定电流流入作为电解质的培养液16中，并且可通过设在细胞保持单元12中的检测电极17 来检测培养液中的电压变化。恒定电流的电流值以及由检测电极17获得的电压值输入电阻计算单元19以计算细胞保持单元12中的电阻值，并且在细胞电阻值显示单元9上显示该电阻值。当细胞活性度升高时，具体而言，当细胞保持单元12中的细胞数量增加时，当细胞的形式发生变化(诸如细胞的形状变大)时，或者当细胞的状态变得活跃时，整个细胞保持单元12中的电阻值增大。另一方面，当细胞活性度降低时，具体而言，当细胞保持单元12 中的细胞数量减少时、当细胞的形式发生变化(诸如细胞的形状变小)时，或者当细胞的状态变得不活跃时，整个细胞保持单元12中的电阻值下降。可通过测量电阻值检查细胞活性度的变化。电阻测量单元8不限于上述结构。可采用任何结构，只要这一结构可测量培养液的电阻值。例如，如图4(a)所示，供电电极14和检测电极17可在细胞保持单元12的两个相应内表面上交替设置。或者，如图4(b)所示，供电电极14和检测电极17可在细胞保持单元12中的两个相对内表面上同心设置。尽管向供电电极14供给恒定电流，也可向供电电极14供给恒定电压。这样，由检测电极检测电流变化以计算电阻。培养液用作填充入细胞保持单元的液体。然而，尽管取决于细胞，但仍然有允许在短时间内进行测量的其他液体。由此，所述液体不限于培养液。细胞保持单元12不必仅包括一个分隔腔。例如，如图5所示，细胞保持单元12最好包括多个(所示实施例为三十个)分隔腔。当使用上述波长带的电磁波对相同类型的多个细胞进行照射时，或者当对相同类型的细胞进行照射以检查重复性时，细胞保持单元的多个分隔腔使得能够同时进行多种观察，由此较为有利。现描述具体的实例。成纤维细胞(fibroblasts)用作使用电磁波进行照射的细胞。细胞保持单元12包括两个分隔腔。将细胞和培养液一分为二，并且放入两个分隔腔中。 使用电磁波对一个分隔腔中的细胞进行照射，并且用作观察变化的样本。另一分隔腔中的细胞用作对照样本。包括细胞保持单元12的细胞活性度降低装置保持在二氧化碳培养箱(温度维持为37°C、湿度为100%及5%的二氧化碳)中，直至电磁波发射完成。将细胞保持单元12留在培养箱中保持70分钟以稳定细胞保持单元12中的细胞。 然后，开始细胞保持单元12中的电阻值的测量，并且对电阻值进行10分钟的测量。之后， 进行120分钟的连续照明以发射50GHz的电磁波。这一状态下，由电磁波发射单元2所发射之电磁波的强度约为1 μ W。到达细胞15 的电磁波的强度约为1 μ W lpW。图6示出了细胞保持单元12中的电阻值变化。电磁波发射与图6中的80分钟 200分钟这一时间段相对应。然后，停止发射120分钟(与图6中的190分钟 320分钟这一时间段相对应)以进行观察。图6所示的电阻值以1作为初始值，并且表示为相对变化量的比率，因此，电阻值没有单位。以每分钟为间隔画出电阻值比。由图6可知，在发射电磁波之前，使用电磁波进行照射的样本的电阻值比A与未使用电磁波进行照射的对照样本的电阻值比B以相同的方式变化。然而，电磁波发射五分钟之后，只有受照射细胞中的电阻突然开始下降。在接下来的约20 25分钟的期间内，电阻继续下降。然后，在约20分钟的期间内，电阻值保持下降而没有实质变化。此后，电阻逐渐增大，但在约15分钟之后停止增大。然后，受照射细胞的电阻值保持为低于对照细胞的具体电阻值的同时，其电阻比A与对照样本的电阻值比B以相同的方式变化。这就确认了电磁波发射降低了细胞活性度。这一变化并非是突然的变化，而是随着时间发生的电阻值变化。由此，很明显这一变化不会造成噪声等问题。本实施例中，电阻值比用于检查细胞活性度。然而，培养液16的pH值也可用于检查细胞活性度。具体地，当培养液16的pH值变高时，可判定细胞活性度为低。当电磁波发射减小样本的电阻值比时，S卩，当细胞活性度降低时，培养液16的pH 值有增大的趋势。当电磁波发射单元2发射在30GHz 3THz范围内(特别是30 80GHz)的不同频率电磁波时，尽管程度稍有不同，但能获得基本相同的结果。当发射波长长于30GHz及波长短于3THz的电磁波时，可观察到电阻值发生极大的变化。
脉冲照明也可观察到电阻值比的明显降低。 本实施例中，根据细胞的电阻值比或者培养液的pH值来判定由电磁波发射造成的细胞活性度变化。然而，细胞活性度变化的判定不限于此。更具体地，只要可观察到作为电磁波照射对象的样本的活性度具有随时间的变化，可采用任何的方式。例如，可采用X射线图像来视觉检查样本，通过采样一些样本使用活化标志来测量变化，并且测量与细胞活化和释放出的细胞相对应的因素。
权利要求
1.一种细胞活性度降低方法，其特征在于向细胞发射频率为30GHZ 3THZ的电磁波，以降低所述细胞的活性度。
2.一种细胞活性度降低装置，其特征在于，包括电磁波发射机构，其用于发射降低细胞活性度的频率为30GHz 3THz的电磁波。
3.如权利要求2所述的细胞活性度降低装置，其特征在于，包括电阻测量机构，其用于测量作为电磁波照射对象的所述细胞的电阻或者作为电磁波照射对象的所述细胞用的培养液的电阻；及显示机构，其用于显示由所述电阻测量机构测得的电阻值。
4.如权利要求2或3所述的细胞活性度降低装置，其特征在于，包括PH测量机构，其用于测量作为电磁波照射对象的所述细胞用的培养液的pH ；及显示机构，其用于显示由所述PH测量机构测得的pH值。
全文摘要
不用服用药物或者进行外科手术去除而降低细胞的活性度。向细胞发射频率为30GHz～3THz的电磁波，以降低所述细胞的活性度。
文档编号A61N5/04GK102164633SQ20098013926
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者中川武大, 滨田长生 申请人:松下电工株式会社