CN100431638C - 磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置 - Google Patents

Abstract

磁性药物靶向治疗的药物定位装置，属于医疗领域。其特征是由磁场装置和软磁针组成，在肿瘤部位外加上磁场装置，磁针位于磁场装置的气隙之间，***肿瘤部位周围，从而将注入体内的磁性药物聚集在针尖上或针尖附近，固定在肿瘤部位上。磁针为高导磁率的软磁材料制成，针的末端为锥形体或具有一定的斜度，在磁场作用下，注入体内的磁性药物聚集在针尖上或针尖附近。磁场装置可以是永磁磁体或电磁铁，可采用C型或柱型或H型磁体结构；永磁磁体装置由磁轭[1]，永磁体[2]，上磁极[3]，下磁极[4]构成；电磁铁装置除电源外，由磁轭[1]，线圈，上磁极[3]，下磁极[4]构成。

Description

磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置

技术领域

本发明涉及一种磁性药物靶向治疗中深部位的药物定位装置。

背景技术

化疗是治疗癌症的主要措施之一，常规化疗多为全身给药，由于这些药物对癌症细胞和人体的健康细胞的非特异性，使它在杀伤癌细胞的同时，也产生了全身的毒副作用，为提高局部浓度必须加大用药浓度，但也增大了药物引起的毒副作用。成功的化疗尽可能有选择地运送到靶部位，以提高靶部位的药物浓度，减少药物对全身的毒副作用。

磁性药物靶向治疗是靶向治疗的一种，主要应用在肿瘤的治疗上，目前大多数药物运载***的主要局限是它们不能穿过肿瘤组织内皮细胞进入组织间隙内和细胞内，因此其包含的药物就不能在细胞水平和/或亚细胞水平供药。而磁性药物的重要特征是具有穿过靶组织内皮细胞的能力，并将所包含的化疗药物在细胞和/或亚细胞水平释放，从而使抗癌药物更容易到达恶性肿瘤细胞，更好地发挥抗癌作用。磁性药物是将铁磁流体、磁性蛋白微球或磁性脂质体作为抗癌药物的载体，使肿瘤部位暴露于磁场中，将磁性药物通过肿瘤部位附近合适的静脉或动脉注射进去，通过血液流动和磁场力的作用，使具有磁响应的药物在所需部位滞留，缓慢释药，提高肿瘤部位药物的浓度，减少药物对全身正常细胞和组织的毒副作用。

许多生物医学研究机构运用磁性白蛋白微球或铁磁流体复合物作为药物运输的载体做实验，发现在足够强的磁场下，药物能聚集在所预定的部位。1996年Lubbe AS等人(Lubbe A S，Bergemann C，et al.[J].CancerResearch，1996，56：4686.)应用新型铁磁流体复合物---一种磁性材料-化疗药物的复合物，在外磁场的作用下成功地将药物导向肿瘤区，取得了明显疗效，接着进行了I期临床试验，用于治疗晚期肿瘤病人，结果表明磁性药物靶向治疗的方案是可行的。总之，磁性导向治疗是未来靶向治疗的趋势，与现有的许多抗体介导的靶向治疗法相比，它具有无副作用，经济易行的优势。

然而，目前这种方法对浅表部位的肿瘤有比较好的疗效，即在靶部位产生高磁场强度，通过血流速率作用于磁性药物的力与磁场产生的磁力之间的竞争来使磁性药物聚集于靶部位，当磁力超过了血流的线性速率(＞10cm/s--动脉，＞0.05cm/s--毛细血管中)对磁性药物的力、血液流体内的压力、粘性力等其他阻力时，磁性药物就滞留于肿瘤部位，在肿瘤组织或血管中聚集，就可能被肿瘤组织的内皮细胞内在化。但这种方法对具有一定深度的肿瘤区，单靠外磁场装置来产生高磁场强度不能将药物固定在肿瘤部位，在强磁力的作用下药物会聚集在身体的表层组织中，而非所定位的肿瘤部位。

发明内容

本发明的目的是为了克服这种缺点，提供一种磁性靶向药物治疗中深部位的药物定位装置，通过软磁针，在外磁场的作用下，提高针尖部位的磁场强度和磁场梯度，使药物能聚集在具有一定深度的肿瘤部位。

本发明的技术方案主要是：

本发明的装置包括磁场装置和软磁针。磁场装置主要包括磁轭，永磁体，上磁极，下磁极。磁针用软磁材料制作，磁针的末端为锥形或具有一定的斜度。

软磁针位于磁场的气隙之间。治疗时，软磁针***肿瘤周围，病人位于磁场装置的气隙中。利用软磁材料的高导磁率，在外磁场的作用下使磁针附近的磁感应强度最大，磁针的末端为锥形或具有一定的斜度，磁力线在针尖处聚集，从而提高针尖部位的磁场梯度和磁场强度。根据磁力的计算公式：

$f_m={\mathrm{\μ}}_{0}M\▿H$

f_m  是磁场力；

μ₀ 是真空磁导率；

H   是外磁场的磁场强度；

M   是磁性颗粒的磁化强度。

从公式可以得出提高磁场力有两种途径：一是选用磁化强度高的磁性颗粒，二是提高磁场梯度。因此，提高了针尖部位的磁场梯度，也就提高了针尖部位及附近的磁场力，在强磁场力的作用下，药物会聚集在针尖上或针尖附近。药物在肿瘤部位长时间滞留并缓慢释药，提高肿瘤部位的药物浓度。

磁性药物的载体可采用铁磁流体或磁性蛋白微球或磁性脂质体等，通过物理或化学的方法将抗癌药物、磁性材料包裹于高分子材料中。由于在体外放置了磁场装置，在肿瘤部位周围插有磁针，在外磁场的作用下药物能受到磁场力的作用，定位在所治疗的部位上。

附图说明

图1是本发明装置的结构简图。其中：磁轭1，永磁体2，上磁极3，下磁极4。

图2是将磁针置于气隙中的磁场装置的磁力线分布图。

图3是放大的针部位的磁力线分布图。

具体实施方式

如图1所示，本发明由磁场装置和软磁针组成，磁场装置主要包括磁轭1，永磁体2，上磁极3，下磁极4。本发明的软磁针位于磁场气隙中，***肿瘤周围，这样可引导磁力线集中在肿瘤部位，使磁性药物固定在针尖附近，集中于治疗区域。

图2是将磁针置于气隙中的磁场装置的磁场分布情况。

由于磁针放于磁场装置中的气隙之间，磁针的针尖部位的磁力线密集，针尖部位的磁感应强度和磁场梯度最大，如图3所示。

因此利用软磁针可以提高针尖的磁场梯度，提高针尖处的磁场力，将磁针***肿瘤部位，可将注入体内的药物固定在针尖附近，固定在肿瘤部位，从而提高肿瘤部位的药物浓度。

本发明的磁场装置可以是永磁磁体或电磁铁。可以采用C型或柱型或H型磁体结构。永磁磁体装置主要包括磁轭1，永磁体2，上磁极3，下磁极4。电磁铁装置除电源外，主要由磁轭1，线圈，上磁极3，下磁极4构成。上磁极3，下磁极4采用工程纯铁制作，上、下磁极可采用梯形体。永磁体2采用钕铁硼永磁材料。

本发明可用于肿瘤、血栓治疗。

Claims (5)

1、一种磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置，其特征是：由磁场装置和软磁针组成，在肿瘤部位外加上磁场装置，磁针位于磁场装置的气隙之间，***肿瘤部位周围；在磁场作用下，注入体内的磁性药物聚集在针尖上或针尖附近。

2、根据权利要求1所述的磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置，其特征是：所述的磁针为高导磁率的软磁材料制成，磁针的末端为锥形体或具有一定的斜度。

3、根据权利要求1所述的磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置，其特征是：磁场装置是永磁磁体或电磁铁，可采用C型或柱型或H型磁体结构；永磁磁体装置由磁轭[1]，永磁体[2]，上磁极[3]，下磁极[4]构成；电磁铁装置除电源外，由磁轭[1]，线圈，上磁极[3]，下磁极[4]构成。

4、根据权利要求3所述的磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置，其特征是：所述的磁场装置的上、下磁极[3]、[4]采用工程纯铁制作，永磁体[2]采用钕铁硼永磁材料。

5、根据权利要求1所述的磁性药物靶向治疗中深度部位的药物定位装置，其特征是：所述的磁性药物为带磁性的纳米粒或磁微粒，采用物理或化学方法将抗癌药物和磁性材料包裹于高分子材料中，其中磁性材料可以是磁粉或铁磁流体或磁性蛋白微球或磁性脂质体。

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