抗癌药物依托泊苷药效检测装置及检测方法制造方法及图纸

技术编号:13467717 阅读:93 留言:0更新日期:2016-08-04 23:49
本发明专利技术公开了一种抗癌药物依托泊苷药效检测装置及检测方法,本发明专利技术将未知药效的依托泊苷的信噪比峰值与常用的癌症治疗药物顺铂的信噪比峰值相比较,在已明确药效和药量的顺铂的参照下,获得依托泊苷的药效和用药量。本发明专利技术具有检测效率高、准确性好,为依托泊苷安全使用提供了可靠基础,确保了患者安全的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药物药效检测
,尤其是涉及一种能够准确检测药效的抗癌药物依托泊苷药效检测装置及检测方法
技术介绍
抗癌药物的用药量必须准确,当药量不足时,会达不到治疗效果。当药量超出安全剂量,则会引起食欲减退、恶心、呕吐、腹泻等胃肠道反应。常见又严重的毒性反应是肾脏毒性反应,重复用药可加剧肾毒性反应,主要损害肾近曲小管,使细胞空泡化、上皮脱落、管腔扩张,出现透明管型,血中尿酸过多,严重时会引起血尿等症状。大剂量及反复用药时,会出现神经毒性反应,会损伤耳柯替口器的毛细胞,引起高频失听等。抗癌新药的药效没有临床数据可以参考,初期使用时,完全依靠医生的摸索判断,如果药量不足时,达不到治疗效果;如果药量超出安全剂量会导致严重的毒性反应,会给患者身体带来很大伤害。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服现有技术中的抗癌新药的药效不明的不足,提供了一种能够准确检测药效的抗癌药物依托泊苷药效检测装置及检测方法。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种抗癌药物依托泊苷药效检测装置,包括操作平台,设于操作平台上的电化学工作站、流通池、盛有清洗溶液的第一溶液瓶、盛有依托泊苷溶液的第二溶液瓶和支撑臂;支撑臂上设有恒温桶,恒温桶中设有水和电热器,流通池内设有基板,基板上设有电极芯片;第一溶液瓶和第二溶液瓶的盖板上均设有导液管,第二溶液瓶的导液管上设有第一微量泵,第一溶液瓶的导液管上设有第二微量泵,第一微量泵和第二微量泵的出液管呈螺旋状,2条出液管缠绕于恒温桶上,2条出液管下端与导液头连接,导液头包括向斜下方呈辐射状分布的若干个出液管;电极芯片包括与电化学工作站连接的对电极、参比电极和工作电极,工作电极上培养有若干个癌细胞,各个出液管均伸入流通池的工作电极外边缘处,流通池下部设有出液管;电化学工作站、第一微量泵、第二微量泵和电热器均与计算机电连接。当依托泊苷溶液滴到癌细胞上时,癌细胞会发生反应,电化学工作站检测到的电流密度信号会发生相应变化,本专利技术将被检测的新药的检测信号Spect(t)输入预存于计算机中的二阶随机共振系统中,计算机画出激励噪声信号的信噪比谱图,在信噪比谱图中选取靠近原点的特征峰的信噪比峰值,并将信噪比峰值的坐标(M1,M2)存储到计算机中,计算机中存储有顺铂的特征峰值坐标(W1,W2);当时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂好,依托泊苷的用药量需要比顺铂减少;当时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂差,依托泊苷的用药量需要比顺铂增加。本专利技术将未知药效的依托泊苷的信噪比峰值与常用的癌症治疗药物顺铂的信噪比峰值相比较,在已明确药效和药量的顺铂的参照下,获得依托泊苷的药效和药量,为依托泊苷安全使用提供了可靠基础,确保了患者的安全。作为优选,操作平台上2个竖槽,每个竖槽中均设有顶板和与顶板连接的气缸,气缸的伸缩杆与顶板下表面连接,两个气缸均与计算机电连接;第一溶液瓶和第二溶液瓶分别位于两个顶板上。两个气缸用于带动顶板及其上的溶液瓶升降移动,从而调节两个微量泵的高度,达到调节滴液速度的目的。作为优选,第一溶液瓶和第二溶液瓶上均设有搅拌器,两个搅拌器均与计算机电连接;恒温桶上设有温度传感器,温度传感器与计算机电连接;第一溶液瓶和第二溶液瓶中均设有液位传感器,2个液位传感器均与计算机电连接。作为优选,流通池包括上端开口的壳体、设于壳体上的盖板和设于盖板上的密封圈,密封圈下表面与靠近对电极的基板密封连接,工作电极和对电极之间的基板上设有通孔;恒温桶包括内筒壁、外筒壁、上环形盖板和下环形盖板,内筒壁内侧面上设有螺旋形的凹槽,2条出液管均位于凹槽中,恒温桶通过2条吊带与支撑臂连接,支撑臂呈L形。一种抗癌药物依托泊苷药效检测装置的检测方法,包括如下步骤:(5-1)计算机控制电热器通电加热,第一微量泵滴下清洗溶液,清洗溶液流经导液管时被加热,第一微量泵滴液8至20分钟后,计算机控制第一微量泵停止滴液;(5-2)计算机控制第二微量泵滴下依托泊苷溶液,第二微量泵滴液8至10分钟后,计算机采集电化学工作站检测的电流密度信号S(t),计算机在电流密度信号S(t)中选取若干个时间间隔为Δt的采样值,各个采样值按照时间先后顺序排列构成检测信号ES(t);(5-3)对于ES(t)中第一个采样值和最后一个采样值之外的每个采样值ES(t1),利用公式计算平稳系数ratio;计算机中预先设有依次增大的权重阈值0.5,1和1.5;对于ratio位于[1-A1,1+A1]范围内的采样值,将采样值修正为B1ES(t1),B1为小于0.4的实数;对于ratio位于(1-A2,1-A1)或(1+A1,1+A2)范围内的采样值,将采样值修正为B2ES(t1),对于ratio位于[0.5,1-A2]或[1+A2,1.5]范围内的采样值,将采样值修正为B3ES(t1),(5-4)用修正过的各个采样值代替ES(t)中的对应采样值,得到经过修正的检测信号Spect(t),将Spect(t)输入预存于计算机中的二阶随机共振系统中,计算机画出激励噪声信号的信噪比谱图,在信噪比谱图中选取靠近原点的特征峰的信噪比峰值,并将信噪比峰值的坐标(N1,M2)存储到计算机中,计算机中存储有顺铂的特征峰值坐标(W1,W2);(5-5)当时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂好,依托泊苷的用药量需要比顺铂减少;当时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂差,依托泊苷的用药量需要比顺铂增加。作为优选,所述将Spect(t)输入预存于计算机中的二阶随机共振系统中,计算机画出激励噪声信号的信噪比谱图包括如下步骤:计算机将Spect(t)输入一阶随机共振模型中,其中,V(x,t)为势函数,x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数,a,b,c,d为设定的常数,ξ(t)是外噪声,D是外噪声强度,N(t)为内秉噪声,为周期性正弦信号,A是信号幅度,f是信号频率,t为运动时间,为相位,设cx2-dx4为标定分量;计算机计算V(x,t)对于x的一阶导数和二阶导数,并且使等式等于0,得到二层随机共振模型:设定噪声强度D=0,Spect(t)=0,N(t)=0;计算得到A的临界值为将A的临界值代入一层随机共振模型中,并设定X0(t)=0,sn0=0,用四阶珑格库塔算法求解一层随机共振模型,得到 x n + 1 (本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗癌药物依托泊苷药效检测装置,其特征是,包括操作平台(1),设于操作平台上的电化学工作站(2)、流通池(3)、盛有清洗溶液的第一溶液瓶(4)、盛有依托泊苷溶液的第二溶液瓶(5)和支撑臂(6);支撑臂上设有恒温桶(7),恒温桶中设有水和电热器(8),流通池内设有基板(9),基板上设有电极芯片(10);第一溶液瓶和第二溶液瓶的盖板上均设有导液管,第二溶液瓶的导液管上设有第一微量泵(11),第一溶液瓶的导液管上设有第二微量泵(12),第一微量泵和第二微量泵的出液管呈螺旋状,2条出液管缠绕于恒温桶上,2条出液管下端与导液头(13)连接,导液头包括向斜下方呈辐射状分布的若干个出液管;电极芯片包括与电化学工作站连接的对电极(1011)、参比电极(1012)和工作电极(1013),工作电极上培养有若干个癌细胞,各个出液管均伸入流通池的工作电极外边缘处,流通池下部设有出液管(31);电化学工作站、第一微量泵、第二微量泵和电热器均与计算机(14)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种抗癌药物依托泊苷药效检测装置,其特征是,包括操作平台(1),设于操作平台
上的电化学工作站(2)、流通池(3)、盛有清洗溶液的第一溶液瓶(4)、盛有依托泊苷溶液的
第二溶液瓶(5)和支撑臂(6);支撑臂上设有恒温桶(7),恒温桶中设有水和电热器(8),流通
池内设有基板(9),基板上设有电极芯片(10);第一溶液瓶和第二溶液瓶的盖板上均设有导
液管,第二溶液瓶的导液管上设有第一微量泵(11),第一溶液瓶的导液管上设有第二微量
泵(12),第一微量泵和第二微量泵的出液管呈螺旋状,2条出液管缠绕于恒温桶上,2条出液
管下端与导液头(13)连接,导液头包括向斜下方呈辐射状分布的若干个出液管;电极芯片
包括与电化学工作站连接的对电极(1011)、参比电极(1012)和工作电极(1013),工作电极
上培养有若干个癌细胞,各个出液管均伸入流通池的工作电极外边缘处,流通池下部设有
出液管(31);电化学工作站、第一微量泵、第二微量泵和电热器均与计算机(14)电连接。
2.根据权利要求1所述的抗癌药物依托泊苷药效检测装置,其特征是,操作平台上2个
竖槽(101),每个竖槽中均设有顶板(102)和与顶板连接的气缸(103);第一溶液瓶和第二溶
液瓶分别位于两个顶板上。
3.根据权利要求1所述的抗癌药物依托泊苷药效检测装置,其特征是,第一溶液瓶和第
二溶液瓶上均设有搅拌器(15),两个搅拌器均与计算机电连接;恒温桶上设有温度传感器
(16),温度传感器与计算机电连接;第一溶液瓶和第二溶液瓶中均设有液位传感器(17),2
个液位传感器均与计算机电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的抗癌药物依托泊苷药效检测装置,其特征是,流通池包
括上端开口的壳体、设于壳体上的盖板和设于盖板上的密封圈,密封圈下表面与靠近对电
极的基板密封连接,工作电极和对电极之间的基板上设有通孔(91);恒温桶包括内筒壁、外
筒壁、上环形盖板和下环形盖板,内筒壁内侧面上设有螺旋形的凹槽,2条出液管均位于凹
槽中,恒温桶通过2条吊带与支撑臂连接,支撑臂呈L形。
5.一种适用于权利要求1所述的抗癌药物依托泊苷药效检测装置的检测方法,其特征
是,包括如下步骤:
(5-1)计算机控制电热器通电加热,第一微量泵滴下清洗溶液,清洗溶液流经导液管时
被加热,第一微量泵滴液8至20分钟后,计算机控制第一微量泵停止滴液;
(5-2)计算机控制第二微量泵滴下依托泊苷溶液,第二微量泵滴液8至10分钟后,计算
机采集电化学工作站检测的电流密度信号S(t),计算机在电流密度信号S(t)中选取若干个
时间间隔为Δt的采样值,各个采样值按照时间先后顺序排列构成检测信号ES(t);
(5-3)对于ES(t)中第一个采样值和最后一个采样值之外的每个采样值ES(t1),利用公
式计算平稳系数ratio;
计算机中预先设有依次增大的权重阈值0.5,1和1.5;
对于ratio位于[1-A1,1+A1]范围内的采样值,将采样值修正为B1ES(t1),B1为小于0.4
的实数;
对于ratio位于(1-A2,1-A1)或(1+A1,1+A2)范围内的采样值,将采样值修正为B2ES
(t1),B1<B2<0.6
对于ratio位于[0.5,1-A2]或[1+A2,1.5]范围内的采样值,将采样值修正为B3ES(t1),
B1<B2<B3≤0.8;
(5-4)用修正过的各个采样值代替ES(t)中的对应采样值,得到经过修正的检测信号
Spect(t),
将Spect(t)输入预存于计算机中的二阶随机共振系统中,计算机画出激励噪声信号的
信噪比谱图,在信噪比谱图中选取靠近原点的特征峰的信噪比峰值,并将信噪比峰值的坐
标(M1,M2)存储到计算机中,计算机中存储有顺铂的特征峰值坐标(W1,W2);
(5-5)当|M2|>|W2|时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂好,依托泊苷
的用药量需要比顺铂减少;
当|M2|<|W2|时,计算机显示依托泊苷对癌细胞的作用效果比顺铂差,依托泊苷的用药
量需要比顺铂增加。
6.根据权利要求5所述的抗癌药物依托泊苷药效检测装置的检测方法,其特征是,
所述将Spect(t)输入预存于计算机中的二阶随机共振系统中,计算机画出激励噪声信
号的信噪比谱图包括如下步骤:
计算机将Spect(t)输入一阶随机共振模型
中,其中,V(x,t)为势函数,x(t)为布朗运动粒子运动轨迹函数,a,b,c,d为设定的常
数,ξ(t)是外噪声,D是外噪声强度,N(t)为内秉噪声,为周期性正弦信号,A
是信号幅度,f是信号频率,t为运动时间,为相位,设cx2-dx4为标定分量;
计算机计算V(x,t)对于x的一阶导数和二阶导数,并且使等式等于0,得到二层随机共
振模型:
设定噪声强度D=0,Spect(t)=0,N(t)=0;计算得到A的临界值为
将A的临界值代入一层随机共振模型中,并设定X0(t)=0,sn0=0,用四阶珑格库塔算法
求解一层随机共振模型,得到 x n + 1 ( t ) = x n ( t ) + 1 / 6 [ ( k 1 ) n + ( 2 - 2 ) ( k 2 ) n + ( 2 + 2 ) ( k 3 ) n + ( k 4 ) n ] ; ]]>并计
算 ( k 1 ) n = 4 ( ax n - 1 ( t ) - bx n - 1 3 ( t ) + sn n - 1 ) , ]]> ( k 2 ) n = 4 [ a ( x n - 1 ( t ) + ( k 1 ) n - 1 2 ) - b ( x n - 1 ( t ) + ( k 1 ) n - 1 2 ) 3 + sn n - 1 ] , ]]> ...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭淼周洁高远李超
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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