一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的制作方法

本发明涉及一种实验器材领域，具体涉及一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置。

背景技术：

恶性肿瘤具有发病隐匿和难以治愈的特点，已经严重威胁了人民群众的健康，其治疗方法主要有：手术切除、放射线治疗和化学治疗三种方法。目前，早期手术切除仍是治疗各种癌症的主要手段，然而，大部分患者明确诊断时已处于癌症进展期（晚期），失去做手术切除的机会；传统的外部放射线治疗会由于正常人体组织对射线的敏感性所限导致其疗效并不好，而全身化学治疗不但效果也非常有限，而且会伴随巨大的副作用。

目前，包括肝癌在内的许多恶性肿瘤，已经被证实对辐射敏感。放射线能够诱导这类癌细胞DNA损伤而发生细胞凋亡。随着新的放射治疗技术和设备的问世，近距离放射疗法（如¹²⁵I、⁶⁰Co、²²⁶Ra、¹⁰³Pd粒子植入治疗）越来越受到广泛关注。放射性粒子植入治疗是对肿瘤进行近距离内照射的一种方式，具有微创、简便、高效、副作用小等优势。它能够将最大计量的放射性强度直接投照到肿瘤本身，而周围正常组织受照计量很低，这种局部的高剂量能够对敏感的肿瘤起到治疗的作用，而周围正常组织所受的毒性及急性放射性损伤较小。放射性粒子植入治疗已经大约有100年的历史了，最早的记录起源于十九世纪90年代，早期应用于临床的放射性粒子为一些高能放射性核素，如等等。由于高能r-射线防护困难，出现了较为严重的副反应，因此这种临床治疗手段受到了限制，然而最近20年逐渐出现了一些低能放射性粒子，如¹²⁵I、¹⁰³Pd等，这些都拓展了放射性粒子在治疗领域的应用。¹²⁵I粒子是密闭治疗最接近于理想化的放射性核素，单个放射性活度为0.3~1.0mCi，其半衰期为60.2天，能量为27.4~31.4Kv（X线）、35.5Kv（r射线）。其最大体内照射范围约1.7cm。由于便于保存，同时对患者及医务人员损伤较小，这种放射性粒子内部植入近距离照射的方法正逐渐在临床工作中被广为接受。

然而，¹²⁵I粒子植入治疗并不是一个的普适性（One size fits all）治疗方法。临床上发现恶性肿瘤细胞对¹²⁵I粒子近距离放疗的效果个体差异很大，很大一部分患者对治疗不敏感或后期产生抗性，不同病理类型的癌细胞对¹²⁵I粒子植入治疗敏感性存在显著差异，甚至同一病理类型的癌细胞在不同的病人身上也有不同的放射敏感性。这些病例治疗后相应的病理表现可从肿瘤完全消失到疾病继续进展，相差甚多。由于目前常规的实验室和影像检查尚无法检测出每一位癌症患者对放射的敏感性，是否需要接受¹²⁵I粒子植入治疗的选择标准仍然依靠临床医生的个人经验，不仅导致相当一部分射线不敏感的癌症患者接受了¹²⁵I粒子植入治疗，给患者带来不必要的经济负担和局部放射毒性反应，而且某种程度上还延误了其他治疗手段应用的时机，发生肿瘤进展，手术预后变差。因此，寻找与射线敏感性相关的生物学标志物，以期对癌症患者进行筛选，避免无效、过度的治疗，具有重要的临床意义。目前对于近距离放射线治疗，尤其是¹²⁵I诱导凋亡损伤的相关敏感性分子机制国内外仍然鲜有报道。

为了更好的研究包括肝癌在内的癌细胞对近距离放射线敏感性的分子机理和射线损伤修复机制，需要建立一种近距离粒子辐射细胞损伤实验的装置。该装置能够在体外模拟人体癌变细胞或正常细胞对于近距离粒子放射线诱导的各种损伤（如细胞凋亡）。从而进行恶性肿瘤细胞抵抗放射线诱导凋亡的分子机制以及增敏药物研发实验等研究。目前国内尚没有商业化的近距离放射线诱导细胞凋亡损伤实验的装置出现。国外现有的细胞照射损伤装置通常结构复杂，设备成本十分昂贵，这给我国相关研究造成了阻碍。因此研制一种具有自主知识产权，经济、实用型模具，将会极大的推动我国在相关领域的进展。此装置将有助于找到临床的理想放射线敏感分子预测指标。

技术实现要素：

针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种结构简单、使用方便和成本低廉的用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置，包括培养皿、保护罩、控制拉杆和放射粒子装载板；所述保护罩套装在所述培养皿的上方，所述培养皿的底部装有备实验用的细胞，所述控制拉杆与所述放射粒子装载板相连接，所述控制拉杆带动所述放射粒子装载板在所述保护罩内上下运动。

进一步的，所述保护罩的内壁上设置两块所述挡板，所述控制拉杆的两侧各设置有一个拉板，所述拉板的底部与所述放射粒子装载板相连接，当所述放射粒子装载板被推到所述挡板在所述保护罩的内壁连接处下方时，两块所述挡板相互分开，并夹在所述保护罩内壁和所述拉板之间，当放射粒子装载板被推到所述挡板在所述保护罩的内壁连接处上方时，两块所述挡板相互闭合，并与所述保护罩形成密闭空间。

进一步的，所述控制拉杆上设置有定时复位装置，所述定时复位装置包括定时器和复位器，在达到辐射特定时间任务完成以后，所述定时器触发所述控制拉杆上的复位器，所述放射粒子装载板随所述控制拉杆上升回到实验前的位置。

进一步的，所述保护罩的靠近底部的内壁上设置两块所述挡板，当所述保护罩完全套装在所述培养皿上时，两块所述挡板被顶住而相互分开，并夹在所述培养皿的外壁和所述保护罩的内壁之间；当所述保护罩从所述培养皿上移开时，所述放射粒子装载板通过所述控制拉杆拉至所述挡板上方，两块所述挡板相互闭合，并与所述保护罩形成密闭空间。

进一步的，所述两块挡板与所述保护罩的内壁连接处设置有复位弹簧，在所述复位弹簧的拉力下，使相互分开的所述两块挡板可自动闭合。

进一步的，所述挡板由铅板或铅玻璃制成。

进一步的，所述培养皿的外壁上设置有保护罩固定座，所述保护罩固定座与所述保护罩相配合，使所述保护罩固定在所述培养皿的上方。

进一步的，所述保护罩和所述培养皿由铅板或铅玻璃制成，所述培养皿为方形培养皿。

进一步的，所述控制拉杆控制所述放射粒子装载板与所述培养皿底部之间的最小距离为0.5cm。

进一步的，所述放射粒子装载板上设置有放射性粒子,如¹²⁵I等。

本发明的有益效果为：

1）细胞培养装置和挡板由铅板或铅玻璃制成，可以完全屏蔽放射性粒子对实验人员损伤，装置小巧，可以放置于细胞培养箱内，同时避免对其他培养细胞造成影响；

2）放射性粒子可按照需要摆放在放射粒子装载板上，可通过使用拉杆来提拉放射粒子装载板，使其紧贴培养皿上生长的癌细胞，能够准确模拟植入肿瘤内的放射性粒子对癌细胞的辐射作用；

3）本装置能够可采用定时的设计，在完成设定放射时间后，自动切断对细胞的照射，具有自动化特点，无需专门人员看护；

4）不但设计简单、操作方便，同时还可以进行长期反复使用；

5）本装置可以进行高温灭菌消毒，避免病原微生物对培养细胞污染。

附图说明

图1为本发明的实例性实施例1的培养皿的结构示意图；

图2为本发明的实例性实施例1的保护罩的结构示意图；

图3为本发明的实例性实施例1的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的保护罩刚套在培养皿上方的示意图；

图4为本发明的实例性实施例1的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的拉板将挡板相互分开的示意图；

图5为本发明的实例性实施例1的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置在对细胞进行放射粒子辐射时的结构示意图；

图6为本发明的实例性实施例2的培养皿的结构示意图；

图7为本发明的实例性实施例2的保护罩的结构示意图；

图8为本发明的实例性实施例2的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的保护罩刚套在培养皿上方的示意图；

图9为本发明的实例性实施例2的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的控制拉杆将挡板相互分开的示意图；

图10为本发明的实例性实施例2的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置的控制拉杆将挡板相互分开后，继续向下推控制拉杆的示意图；

图11为本发明的实例性实施例2的一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置在对细胞进行放射粒子辐射时的结构示意图。

图中：1-培养皿，2-保护罩，3-控制拉杆，4-放射粒子装载板，5-细胞，6-挡板，7-拉板，8-定时复位装置，9-保护罩固定座，10-复位弹簧。

具体实施方式

实施例1

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1至5所示，一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置，包括培养皿1、保护罩2、控制拉杆3和放射粒子装载板4；放射粒子装载板4可为网状，并在其上方固定放置有一定数量的¹²⁵I粒子；培养皿1的外壁上设置有保护罩固定座9，保护罩固定座9与保护罩2相配合，使保护罩2套装在培养皿1上方后进行固定，培养皿1的底部装有备实验用的细胞5，保护罩2的内壁上设置两块挡板6，两块挡板6与保护罩2的内壁连接处设置有复位弹簧10，在复位弹簧的拉力下，使相互分开的两块挡板6可自动闭合；控制拉杆3的两侧各设置有一个拉板7，控制拉杆3与放射粒子装载板4相连接，控制拉杆3带动放射粒子装载板4在保护罩2内上下运动，当放射粒子装载板4被推到挡板6在保护罩2的内壁连接处下方时，两块挡板6相互分开，并夹在保护罩2内壁和拉板7之间，当放射粒子装载板4被推到挡板6在保护罩2的内壁连接处上方时，两块挡板6相互闭合，并与保护罩2形成密闭空间；控制拉杆3控制放射粒子装载板4与培养皿1底部之间的最小距离为0.5cm。

控制拉杆3上设置有定时复位装置8，定时复位装置8包括定时器和复位器，在达到辐射特定时间任务完成以后，定时器触发控制拉杆3上的复位器，放射粒子装载板4随控制拉杆3上升回到实验前的位置。

其中，挡板6由铅板或铅玻璃制成，保护罩2和培养皿1由铅板或铅玻璃制成，培养皿1为方形培养皿。

实施例2

如图6至11所示，一种用于放射粒子近距离辐射诱导细胞损伤的装置，包括培养皿1、保护罩2、控制拉杆3和放射粒子装载板4；放射粒子装载板4可为网状，并在其上方固定放置有一定数量的¹²⁵I粒子；培养皿1的外壁上设置有保护罩固定座9，保护罩固定座9与保护罩2相配合，使保护罩2套装在培养皿1上方后进行固定，培养皿1的底部装有备实验用的细胞5，保护罩2的靠近底部的内壁上设置两块挡板6，两块挡板6与保护罩2的内壁连接处设置有复位弹簧10，在复位弹簧的拉力下，使相互分开的两块挡板6可自动闭合；控制拉杆3与放射粒子装载板4相连接，控制拉杆3带动放射粒子装载板4在保护罩2内上下运动，当保护罩2完全套装在培养皿1上时，两块挡板6被顶住而相互分开，并夹在培养皿1的外壁和保护罩2的内壁之间；当保护罩2从培养皿1上移开时，放射粒子装载板4通过控制拉杆3拉至挡板6上方，两块挡板6相互闭合，并与保护罩2形成密闭空间；控制拉杆3控制放射粒子装载板4与培养皿1底部之间的最小距离为0.5cm。

其中，挡板6由铅板或铅玻璃制成，保护罩2和培养皿1由铅板或铅玻璃制成，培养皿1为方形培养皿。

以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。