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龙图腾网获悉上海市第十人民医院申请的专利一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法、系统及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121171318B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511725518.6，技术领域涉及：G16B5/00；该发明授权一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法、系统及介质是由余飞;金姚;朱然;陆克义;秦珊珊;张佳佳;杨梦蝶;杨钢设计研发完成，并于2025-11-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法、系统及介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法、系统及介质，该方法通过构建基础参数输入、药代动力学预测、细胞吸收剂量计算及生物学效应预测四个顺序衔接的模块，集成三区室动力学模型、微剂量学点核卷积及DNA损伤修复动力学模型，实现了从药物分布、微观能量沉积到细胞存活的全链条、定量化模拟。本发明克服了现有经验模型无法准确反映α粒子高LET特性、忽视旁观者效应及修复动力学等缺陷，显著提升了预测精度。该方法可在计算机上快速模拟不同药物、细胞系及剂量方案的疗效，大幅降低研发成本与周期，为新药筛选与剂量优化提供高效理论工具。

本发明授权一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法、系统及介质在权利要求书中公布了：1.一种基于多模块数学建模的α核素药物体外细胞反应预测方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1：接收并初始化模拟所需的参数，所述参数包括实验环境参数、放射性核素参数、靶向载体参数以及细胞系参数； 步骤S2：基于步骤S1输入的参数，通过采用多区室动力学模型动态模拟α核素药物在培养基、细胞膜和细胞质中的时空分布，并输出各区室的放射性活度随时间变化的数据； 步骤S3：基于步骤S2输出的放射性活度分布数据，应用微剂量学原理与剂量点核卷积方法，计算单个细胞核的吸收剂量率； 步骤S4：基于步骤S3输出的细胞核的吸收剂量率，通过整合DNA损伤动力学、修复动力学及旁观者效应，模拟细胞群体中DNA双链断裂数量的动态变化，并最终输出细胞存活率或存活细胞数量随时间变化的预测结果； 其中，所述步骤S3中，每个细胞核的吸收剂量率由以下部分的积分求和计算得出： 细胞质内放射性核素对自身细胞核的贡献； 细胞膜上放射性核素对自身细胞核的贡献； 邻近细胞的细胞质和细胞膜中放射性核素对该细胞核的贡献； 培养基中放射性核素对该细胞核的贡献； 所述步骤S4中，DNA双链断裂数量的变化率由以下方程描述： ； 其中，，表示由辐射直接诱导的DSB产生速率；为辐射直接诱导DSB损伤系数； ，表示由旁观者效应诱导的DSB速率；为旁观者信号诱导DSB的损伤系数，为培养基中旁观者信号因子的浓度； 所述旁观者信号因子的浓度的变化率由以下方程描述： ； 其中，为旁观者效应信号产生速率常数，为旁观者效应信号衰减速率常数；为培养基体积；为培养细胞总数； ，表示通过快速和慢速修复途径的DSB修复速率；进入快速和慢速修复途径的DSB数量变化率分别为： ； ； 其中，、分别为进入快速和慢速修复途径的DSB数量，、分别为快速与慢速修复途径的速率常数，、为DSB经由快速与慢速修复途径的比例，且。

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