中美科学家发现癌症治疗新方式---微波诱导的光动力疗法

2016-10-17 17:00 来源: 生物谷
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  2016年10月16日/生物谷BIOON/--在一项新的研究中,来自中国广东省骨科矫形技术与植入材料重点实验室、北京航空航天大学和美国德州大学阿灵顿分校的研究人员发现利用微波激活光敏纳米颗粒产生组织加热效应,从而最终导致实体瘤内的细胞死亡。相关研究结果发表在2016年10月那期Journal of Biomedical Nanotechnology期刊上,论文标题为“A New Modality for Cancer Treatment—Nanoparticle Mediated Microwave Induced Photodynamic Therapy”。

  德州大学阿灵顿分校物理学教授Wei Chen说,“我们的方法利用微波穿过所有类型的组织和深深地靶向位于其中的肿瘤。”

  光动力疗法杀死癌细胞的方式是光敏纳米颗粒被导入到肿瘤组织中,随后在光照射下产生有毒的单线态氧,而单线态氧是高度活跃的氧类型,非可逆性地伤害细胞线粒体并最终导致细胞死亡。

  Chen说,“直到现在,依赖于可见光、紫外光或近红外光的光动力疗法被认为有效地治疗皮肤癌或靠近皮肤表面的癌症。我们将微波和光动力疗法组合在一起的新方法为靶向更深处的肿瘤开辟新的途径,并且已经证实可有效地、快速地和安全地降低肿瘤大小。”

  在之前的研究中,研究人员已鉴定出一类新的纳米颗粒---铜-半胱胺(copper-cysteamine, Cu-Cy),这种纳米颗粒能够经X射线激活后产生单线态氧和延缓肿瘤生长。然而,X射线照射能够给病人造成重大风险,并且能够伤害健康组织。

  在这项新的实验室研究中,研究人员证实纳米颗粒Cu-Cy也能够被微波激活,从而能够直接地靶向肿瘤本身而不用伤害周围的组织。

  Chen说,“我们的新的微波诱导的光动力疗法提供众多优势,其中最为重要的优势是增加的安全性。我们的纳米颗粒Cu-Cy也表现出非常低的毒性,容易制造,成本低廉,也会发出强烈的光,这意味着它也能够被用作显像剂。”

  研究人员证实基于骨肉瘤细胞系的体内和体外研究表明在微波激活下,纳米颗粒Cu-Cy能够显著破坏癌细胞。微波激活下的加热效应和来自Cu-Cy的铜离子释放是产生破坏癌细胞所需的这种活性氧(即单线态氧)的主要机制。

  Chen说,“这项新的发现主要是基于我们发现和申请专利的这种新的光敏剂Cu-Cy。”

  这项对纳米颗粒激活的研究所取得的重要发现可能潜在地引发癌症治疗变革。它为开发新的安全的、切实可行的和廉价的癌症疗法提供新的可能。