專利名稱：磁性藥物靶向治療的藥物定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在磁性藥物靶向治療的藥物定位方法，屬于醫(yī)療領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
化療是治療癌癥的主要措施之一，常規(guī)化療多為全身給藥，而這些藥物對癌癥細(xì)胞和人體的健康細(xì)胞的非特異性，使它在殺傷癌細(xì)胞的同時，也產(chǎn)生了全身的毒副作用，為提高局部濃度必須加大用藥濃度，但也增大了藥物引起的毒副作用。成功的化療盡可能有選擇地運送到靶部位，以提高靶部位的藥物濃度，減少藥物對全身的毒副作用。
磁性藥物靶向治療是靶向治療的一種，主要應(yīng)用在腫瘤的治療上，目前大多數(shù)藥物運載系統(tǒng)的主要局限是它們不能穿過腫瘤組織內(nèi)皮細(xì)胞進入組織間隙內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)，因此其包含的藥物就不能在細(xì)胞水平和/或亞細(xì)胞水平供藥。而磁性藥物的重要特征是具有穿過靶組織內(nèi)皮細(xì)胞的能力，并將所包含的化療藥物在細(xì)胞和/或亞細(xì)胞水平釋放，從而使抗癌藥物更容易到達惡性腫瘤細(xì)胞，更好地發(fā)揮抗癌作用。磁性藥物是將鐵磁流體、磁性蛋白微球或磁性脂質(zhì)體作為抗癌藥物的載體，使腫瘤部位暴露于磁場中，將磁性藥物通過腫瘤部位附近合適的靜脈或動脈注射進去，通過血液流動和磁場力的作用，使具有磁響應(yīng)的藥物在所需部位滯留，緩慢釋藥，提高腫瘤部位藥物的濃度，減少藥物對全身正常細(xì)胞和組織的毒副作用。
自上世紀(jì)七十年代Zimmermann、Pilwat和Widder KJ提出磁性藥物靶向治療以來，國內(nèi)外不少專家從事這方面的工作。八十年代，許多生物醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)運用磁性白蛋白微球或鐵磁流體復(fù)合物作為藥物運輸?shù)妮d體做實驗，發(fā)現(xiàn)在足夠強的磁場下，藥物能聚集在所預(yù)定的部位。1996年Lubbe AS等人應(yīng)用新型鐵磁流體復(fù)合物---一種磁性材料-化療藥物的復(fù)合物，在外磁場的作用下成功地將藥物導(dǎo)向腫瘤區(qū)，取得了明顯療效，接著進行了I期臨床試驗，用于治療晚期腫瘤病人，結(jié)果表明磁性藥物靶向治療的方案是可行的。總之，磁性導(dǎo)向治療是未來靶向治療的趨勢，與現(xiàn)有的許多抗體介導(dǎo)的靶向治療法相比，它具有無副作用，經(jīng)濟易行的優(yōu)勢。
然而，目前這種方法對淺表部位的腫瘤有比較好的療效，即在靶部位產(chǎn)生高磁場強度，通過血流速率作用于磁性藥物的力與磁場產(chǎn)生的磁力之間的競爭來使磁性藥物聚集于靶部位，當(dāng)磁力超過了血流的線性速率(＞10cm/s--動脈，＞0.05cm/s--毛細(xì)血管中)對磁性藥物的力、血液流體內(nèi)的壓力、粘性力等其他阻力時，磁性藥物就滯留于腫瘤部位，在腫瘤組織或血管中聚集，就可能被腫瘤組織的內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)在化。但這種方法對具有一定深度的腫瘤區(qū)，單靠外磁場裝置來產(chǎn)生高磁場強度不能將藥物固定在腫瘤部位，在強磁力的作用下藥物會聚集在身體的表層組織中，而非所定位的腫瘤部位。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服這種缺點，通過媒介針的引入，在外磁場的作用下，提高針尖部位的磁場強度和磁場梯度，使藥物能聚集在具有一定深度的腫瘤部位。
本發(fā)明的方法主要是在腫瘤部位的周圍插上軟磁材料做的針，利用軟磁材料的高導(dǎo)磁率，在外磁場的作用下使針部位的磁場強度最大，將針的末端做成錐形或具有一定的斜度，磁力線集中在針尖處聚集，從而提高針尖部位的磁場梯度和磁場強度。根據(jù)磁力的計算公式fm＝μ0MH
fm是磁場力；μ0是真空磁導(dǎo)率；H是外磁場的磁場強度；M是磁性粒子的磁化強度。
從公式可以得出提高磁場力有兩種途徑一是選用磁化強度高的磁性顆粒，二是提高磁場梯度。因此，提高了針尖部位的磁場梯度，也就提高了針尖部位及附近的磁場力，在強磁場力的作用下，藥物會聚集在針尖上或針尖附近，使之在腫瘤部位長時間滯留并進行緩慢釋藥，提高腫瘤部位的藥物濃度。
抗癌藥物的載體可采用鐵磁流體或磁性蛋白微球或磁性脂質(zhì)體等，將磁性藥物制成帶磁性的納/微米藥物后，通過物理或化學(xué)的方法將抗癌藥物、磁性材料包裹于高分子材料中。在外磁場的作用下具有磁響應(yīng)的藥物能受到磁場力的作用，使其定位在所需的部位上。
圖1是永磁磁體裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
磁場裝置主要包括磁軛1，永磁體2，上磁極3，下磁極4。
磁場裝置可以是永磁磁體或電磁鐵。
上磁極3，下磁極4采用工程純鐵制做或采用其他軟磁材料，上、下磁極的形狀可采用梯形體。
圖2是將磁針置于氣隙中的磁場裝置的磁力線分布圖。
圖3是放大的針部位的磁力線分布圖。
具體實施例方式
如圖1所示磁場裝置可以是永磁磁體或電磁鐵，永磁磁體裝置主要包括磁軛1、永磁體2、上磁極3、下磁極4，上磁極3和下磁極4采用工程純鐵制作，亦可采用其他軟磁材料制作。上、下磁極的形狀可采用梯形體。永磁體采用釹鐵硼永磁材料，亦可采用其他稀土永磁材料制作。電磁鐵裝置除電源外，主要由磁軛1、線圈、上磁極3、下磁極4構(gòu)成。永磁及電磁磁體可以為C型體、柱型體或H型體。
本實施例采用釹鐵硼做成的C型永磁磁體，利用純鐵軟磁材料做成的針，針尖的形狀為錐形體，采用磁性脂質(zhì)體作為藥物載體。通過實驗，發(fā)現(xiàn)磁性藥物能聚集到針尖或針尖附近。
從圖2和圖3可以看出，將磁針放于磁場裝置中的氣隙之間，磁針的針尖部位的磁力線密集，針尖部位的磁感應(yīng)強度和磁場梯度最大。
因此利用媒介磁針可以提高針尖的磁場梯度，提高針尖處的磁場力，將磁針插入腫瘤部位，可將注入體內(nèi)的藥物固定在針尖附近，固定在腫瘤部位，從而提高腫瘤部位的用藥濃度。
本發(fā)明可用于腫瘤、血栓、動脈硬化、消化道潰瘍治療等。
權(quán)利要求
1.一種磁性藥物靶向治療的藥物定位方法，其特征是在腫瘤部位的周圍插上針，腫瘤部位外加上磁場裝置，將注入體內(nèi)的磁性藥物聚集在針尖上或針尖附近，而后緩慢釋藥；所用的針采用高導(dǎo)磁率的軟磁材料制成，且將針的末端制成錐形體或具有一定斜度；磁場裝置可以是永磁磁體或電磁鐵，結(jié)構(gòu)可采用C型磁體、柱型磁體、H型磁體，永磁磁體裝置主要包括磁軛[1]、永磁體[2]、上磁極[3]、下磁極[4]；電磁鐵裝置除電源外，主要由磁軛[1]、線圈、上磁極[3]、下磁極[4]構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性藥物靶向治療的藥物定位方法，其特征是磁場裝置的上、下磁極采用工程純鐵制作，亦可采用其他軟磁材料，永磁體采用釹鐵硼永磁材料制作亦可采用其他稀土永磁材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性藥物靶向治療的藥物定位方法，其特征是磁性藥物為帶磁性的納/微米藥物，可采用物理方法亦可采用化學(xué)方法，將抗癌藥物和磁性材料——磁粉、鐵磁流體、磁性蛋白微球、磁性脂質(zhì)體包裹于高分子材料中。
全文摘要
磁性藥物靶向治療的藥物定位方法，屬于醫(yī)療領(lǐng)域。主要是在腫瘤部位的周圍插上軟磁材料做的針，在腫瘤部位外加上磁場裝置，從而將注入體內(nèi)的磁性藥物聚集在針尖上或針尖附近，固定在腫瘤部位上。這種方法既能治療淺表部位又能治療中深度部位，為磁性藥物靶向治療開辟了新的路徑，提高了磁性藥物靶向治療應(yīng)用的廣泛性。
文檔編號A61M36/00GK1506120SQ0215535
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者宋濤, 徐華, 宋 濤 申請人:中國科學(xué)院電工研究所