摧毀生物體中指定類型的生物分子的方法。本發明專利技術主要利用核磁共振理論并結合微波致熱原理,采取兩種方式:一是將生物體置于核磁共振設備中,利用能使指定分子產生核磁共振且頻率一致的恒定頻率的電磁波對其輻射,外加磁場強度決定共振頻率在微波頻率范圍內,讓指定分子核磁共振時產生較強的熱效應,遭到破壞或解體;二是將上述電磁波通過周期性間隙屏蔽,其間隙時間弱大于對象組織中周圍細胞的弛豫時間,而電磁波對指定分子輻射的維持時間間隙比周圍其它分子因為核磁共振熱積聚而被破壞的時間短,使得后者能得到充分“休息”得到保護,而指定分子能量卻會逐步積聚,促使其分子解體,從而被摧毀。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及,即對不正常細胞的消滅方法,特別對人體內的不良細胞或分子如癌細胞、細菌細胞、各種病毒分子等有針對性地予以殺死,有益于人類的健康。
技術介紹
生物體特別是人體內,絕大部分是正常組織細胞內分子,但也有可能存在非正常細胞內分子或其它生物分子,如各種腫瘤細胞內分子如癌細胞內分子、細菌細胞內分子、各種病毒分子、如肝炎病毒分子、艾滋病毒分子等,這些分子存在于人體內都有可能給人類帶來嚴重的疾病,并直接威脅人類的生命,目前對于惡性腫瘤(癌癥)的治療普遍都是通過手術、放療、化療、藥物等,這些方式雖對癌細胞內分子有摧毀作用,但對正常細胞內分子也產生極大的傷害,而且對癌細胞內分子往往不能徹底予以摧毀,最終將危及人的生命。另外對人的身體內的艾滋病或肝炎病等的治療目前也沒有有效的方法。
技術實現思路
本專利技術是摧毀生物體內指定分子的方法,這里的生物體主要指的是人體,所謂的指定分子,主要指的是非正常分子,由于細胞也是分子組成的,故此統稱指定分子,這里包含癌細胞、細菌細胞、病毒分子等,該方法區別對待正常細胞內分子以及指定類型的非正常的分子,摧毀非正常分子,保護正常細胞內分子,要達到該目的,必須找到非正常細胞內分子與正常細胞內分子的本質性區別。本專利技術主要利用核磁共振理論并結合微波致熱原理 (如微波爐能煮熟食物)。采取兩種方式對指定分子進行摧毀一是將包含指定分子的生物體置于核磁共振設備中,利用能使指定分子內原子核產生核磁共振且頻率一致的電磁波對生物體進行激勵或輻射,核磁共振設備中的外加磁場強度匹配電磁波頻率,其頻率最好在微波頻率范圍內(300MHZ 300GHZ),讓指定分子內原子核產生核磁共振時產生較強的熱效應而遭到破壞或解體;二是將上述電磁波通過周期性間隙屏蔽,其間隙時間弱大于對象組織中周圍細胞 內分子的弛豫時間,而電磁波對指定分子輻射的維持時間間隙比周圍其它分子因為核磁共振熱積聚而被破壞的時間短,使得后者能得到充分“休息”,而指定分子能量會逐步積聚,促使分子解體,從而被破壞,這種方式適合于指定分子內原子核的弛豫時間比周圍其它分子長的狀況,例如指定分子為癌細胞內分子的情形。附圖說明圖1原子核自旋示意圖。圖2原子核在外加磁場中自旋示意圖。圖3原子核橫向磁化矢量示意圖。圖4原子核縱向磁化矢量示意圖。圖5脈沖停止后橫向磁化矢量變化示意圖。圖6電磁波波形圖。圖7間斷電磁波波形圖。圖8實際設備及操作過程示意圖。當處于靜磁場中的物質受到電磁波的輻射時,如果電磁波的頻率與靜磁場強度的關系滿足拉莫爾方程(Larmor),則組成物質的一些原子核會發生共振,即所謂核磁共振。自然界中的任何物質都是由分子或原子組成的,分子是由原子組成的,如水分子H20,是由2 個氫原子與I個氧原子組成。原子由原子核與繞核旋轉的核外電子組成,核外電子數與核內質子數相等,電荷相反,質子帶有正電荷,電子帶有負電荷,電子是以電子云的形式圍繞原子核旋轉,質子數不同的原子具有不同的物理與化學性質,分屬于不同的化學元素,化學元素周期表反映了核外電子的排布規律。對于一種化學元素,原子核中的質子數是一定的。 質子或中子離原子核的中心有一定距離,它們并不是處于靜止狀態,而是繞核的中心軸旋轉,比如質子帶有一個正電荷繞中心軸旋轉,相當于一個線圈中有電流流動,產生的磁場叫磁矩,如一枚小磁針,但并不是所有原子核都會有磁矩,只有原子核中的質子數或中子數為奇數的狀態下,才會產生磁矩,其它狀態由于相互間的抵消作用,總體不表現磁矩。人們稱帶有自旋磁矩的原子核為核磁。氫原子核中只有一個質子,質子有沿自身軸旋轉(自旋)的固有本性,質子距原子核中心有一定距離。因此質子自旋就相當于正電荷在環形線圈中流動產生電流,在其周圍會形成一個小磁場,此即核磁,如圖1所示。原子核含有奇數(不成對)的質子或中子,其自旋可產生磁場,也就是說凡是質子數或中子數,或者二者都為奇數的原子核都有磁矩。本專利技術以H (氫原子)為主要論述對象(生物體中其它種類的原子核與此類似),一是因為H為磁化最高的原子核,二是因為它占活體組織原子的2/ 3數量,且大部分位于生物體的水、脂肪以及核酸中。如將生物體置于一個大的外加磁場中(用矢量B O表不),則質子磁矩方向發生變化,結果是較多的質子磁矩指向與外加磁場B O相同的方向,而較少的質子磁矩與B O 方向相反,而與 B O方向相反的質子具有較高的位能。常溫下,順外加磁場排列的質子數目較逆外加磁場排列的質子弱多,因此,出現與外加磁場B O方向一致的凈宏觀磁矩(或稱為宏觀磁化矢量)M。此時,氫原子核在繞著自身軸旋轉的同時,又沿外加磁場方向B O 作圓周運動,質子磁矩的這種運動稱之為進動,如圖2所示。在外加磁場中,宏觀磁矩象單個質子磁矩那樣作旋進運動,磁矩進動的頻率符合拉莫爾(Larmor)方程f = r B 0/ 2 Ji。f——進動的頻率;B0——外加磁場強度;r——旋磁比。 換句話說,在外加磁場B Os 一定的情況下,其原子核的旋進頻率是一定的,氫原子核在不同磁場中的共振頻率是不同的,外加磁場強度越大,進動頻率也就越大,成正比例關系,如外加磁場為1. O T時,氫原子核的旋進頻率為42. 6 MH z,外加磁場為2.0 T時,氫原子核的旋進頻率為 85. 2 MH z。當生物體被置于一個大的靜磁場中后,其生物體內的氫質子順外加磁場方向的處于低能態而逆外加磁場方向者為高能態。在低能態與高能態之間根據靜磁場場強大小與當時的溫度,勢必要達到動態平衡,稱為“熱平衡”狀態。這種熱平衡狀態中的氫質子,被施以頻率與質子群的旋進頻率一致的射頻脈沖(即電磁波輻射)時,將破壞原來的熱平衡狀態,從微觀上講,將誘發兩種能態間的質子產生能態躍遷,被輻射的質子從低能態躍遷到高能態,出現核磁共振。根據物理學原理當外加電磁波的頻率與原子核自旋進動的頻率相同的時候,電磁波的能量才能夠有效地被原子核吸收,為能級躍遷提供助力。因此某種特定的原子核,在給定的外加磁場中,只吸收某一特定頻率電磁波提供的能量。從宏觀上講,受到射頻脈沖輻射的質子群偏離原來的平衡狀態而發生變化,其變化程達的位置度取決于所施加射頻脈沖的強度和時間。施加的射頻脈沖越強,持續時間越長,在射頻脈沖停止時,M離開其平衡狀態B O越遠。施加90°脈沖時,宏觀磁化矢量M以螺旋運動的形式離開其原來的平衡狀態,脈沖停止時,M垂直于外加磁場B O。如用以B O為Z軸方向的直角座標系表示M,貝U宏觀磁化矢量M平行于X Y平面,而縱向磁化矢量M z = 0,橫向磁化矢量Mxy 最大,如圖3所示。這時質子群幾乎以同樣的相位旋進。施加180°脈沖后,M與B O平行, 但方向相反,橫向磁化矢量M X y為零,如圖3所示。圖中180°脈沖后的橫向磁化分量為O。總之,施加90°、180°或其他角度的射頻脈沖后,人體組織內受輻射部位的氫質子因接受了額外能量,其磁化矢量偏離了靜磁場方向而轉動90°、180°或其他角度, 部分處于低能級的氫質子因吸收能量而躍遷到高能態,這一接收電磁波電磁能的過程就稱為磁共振的輻射過程。在輻射過程中氫質子吸收了額外的電磁能,由低能態升入高能態, 從而進入了磁共振狀態。脈沖停止后,宏觀磁化矢量又自發地回復到平衡狀態,這個過程稱之為“核磁弛豫”。當90 °脈沖停本文檔來自技高網...
【技術保護點】
摧毀生物體中指定類型的生物分子的方法,其特征在于:生物體被置于外加磁場中,通過電磁波對其輻射使其中指定類型的生物分子中的原子核產生核磁共振,指定類型的生物分子吸收并積聚能量以至被破壞或解體,其周圍其它類型的生物分子被排除在外而得到保護。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:羅章平,
申請(專利權)人:羅章平,
類型:發明
國別省市:
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