BIOMEDICAL

生物医药

空间电场的生物效应及其在生命科学的应用

空间电场生物效应是指在空间电场环境中动植物生长发育以及病害或疫病发生展现的特殊现象。上世纪六十年代,其前身直流电化学疗法(Electrochemical treatment)在血管瘤治疗领域得到了广泛的实践应用。该治疗方法是将正负电极直接插进肿瘤部位,并持续加载低压直流电。由于缺乏临床试验和对照试验,同时对直流电破坏肿瘤的机理一直不够明确,阻碍了该疗法的前进历程,直到肿瘤电场治疗(Tumor-Treating Fields)的出现。TTFields由以色列理工学院教授约拉姆?帕尔迪(Yoram Palti)提倡是空间电场治疗技术的代表。 2007年,通过欧盟CE认证;2011年,美国FDA批准TTFields用于复发胶质母细胞瘤的治疗;2015年,进一步被FDA批准用于新诊断胶质母细胞瘤的治疗。TTFields技术目前只在美国、欧洲、日本和香港地区被获批用于胶质母细胞瘤的治疗。

生命科学中利用空间电场产生的电场和微电流,通过调节细胞增值的速率,更进一步的研究通过阻断或屏蔽某些特定的遗传信号,达到修复受损组织, 改善微循环、促进骨折愈合、神经再生和创伤愈合。

上海尤顺依托自身技术优势,已制备完成由主电源,绝缘体,电极线,温控及其它控制器的空间电场系统。其中正向空间电场:适用于植物生长发育与病害预防,也可用于畜禽疫病预防;负向空间电场:适用于畜禽疫病防治、生长调控和病害预防。

进一步的空间电场应用将逐步聚焦在民生(农业与食品安全领域)与生命科学(肿瘤,慢性难治性疾病,医学美容,健康长寿,基因修复)领域。日前上海尤顺的新一代环境安全型实验室已投入使用,通过调节正/负向空间电场的电场强度,可选择性回收/富集实验环境空气中的微粒。经检测,该系统24小时PM2.5检测值为0-1,远远低于空气质量等级优级(0-35)的标准。且无需使用空气调节用滤网,滤芯,滤膜等耗材,仅需定时清理外置式微粒富集箱,即可保障无间断的使用状态。进一步的研究成果将应用在以回收/富集畜禽舍产生的各种有害气体为手段,确保人员与畜禽的安全/健康为导向的环境安全型畜禽舍。

生命科学领域的应用

1:空间电场治疗肿瘤病症

TTFields(肿瘤的电场治疗)是一种利用特定的频率的电场干扰细胞分裂,抑制肿瘤细胞的增长且诱导受影响肿瘤细胞凋亡的治疗手段。最近的临床研究结果显示,电场治疗仪每天使用20小时以上时,脑胶质瘤患者的五年生存率可达到30%,而传统治疗的五年生存率低于5%。

现有肿瘤电场治疗的最大挑战在于:为保证治疗效果,患者需要一直携带设备,每天至少使用18小时;偶尔会因电场贴片而发生轻度皮炎;肿瘤适应范围狭窄,目前仅被批准用于治疗胶质母细胞瘤;治疗费用较高(800美元左右/周)。

图1:肿瘤电场治疗装置(商品名:Optune;产地:美国)

针对现有TTFields技术,需要长时间,体表接触的治疗模式,上海尤顺在充分考虑电场强度,电流频率等物理参数的同时,创新设计/构建了各种可携带式的特种装置,例如“头盔式”,“居家型”等空间电场,在不影响生活质量(QOL)的前提下,实现肿瘤组织的无创治疗。目前拟实施肿瘤空间电场治疗的临床适应症从头部肿瘤扩展至躯干肿瘤,包括非小细胞肺癌、脑转移、胰腺癌,卵巢癌及前列腺癌。同时空间电场联合抗体药的临床方案,例如肿瘤电场治疗联合吉西他滨治疗胰腺癌;肿瘤电场治疗联合多西他赛治疗肺癌等已经进入我们的视线,更进一步的基础研究,例如通过回收/解析电子/电流线,替代现有X线CT的下一代临床影像学诊断器械将成为我们的下一个标的。

图2:空间电场治疗装置示意图

此外,利用空间电场可屏蔽,选择性扩增特定信号表达的能力,在必要的场合,通过适时屏蔽痛觉神经的方式,替代现有药物镇疼的模式,或修复/屏蔽某些与抗衰老,长寿等关键基因、激活自有免疫系统,增强抗衰老功能,甚至延缓衰老、乃至开启永生之门。

基于类似原理,利用空间电场技术修复受损组织, 改善微循环,促进骨折愈合;神经再生;皮肤基底层细胞修复;血管修复等均不再是遥不可及的梦想!

最后,邀请所有对空间电场应用技术有兴趣的专家,学者,一般人,一起关注或参与到上海尤顺的空间电场技术与事业,你们的支持将是我们飞跃成长的动力!

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