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技術(shù)文章

科學(xué)家研究用光成功殺死深部腫瘤

閱讀:665          發(fā)布時間:2014-11-26

    研究小組將一種新型納米粒子與FDA批準(zhǔn)的光動力療法相結(jié)合,可在體內(nèi)有效殺滅深部癌細(xì)胞,且對周圍組織的傷害zui小,比化療具有更少的副作用。這種有前途的新療法,可以將當(dāng)前使用的光動力療法擴(kuò)展到更深部的惡性腫瘤。

    在光動力學(xué)療法(也稱為PDT)中,患者被給予一種無毒的光敏藥物,其能夠給所有人體細(xì)胞所吸收,包括腫瘤細(xì)胞。然后,專門調(diào)整藥物分子的紅色激光器,在腫瘤區(qū)域被選擇性地打開。當(dāng)紅光與光敏藥物相互作用時,它可產(chǎn)生一種高活性的氧(單線態(tài)氧),可殺死惡性腫瘤細(xì)胞,而使大部分鄰近細(xì)胞不受傷害。

    然而,由于紅光穿透組織的能力有限,目前的光動力療法僅用于皮膚癌或很淺組織的病變。如果能夠到達(dá)更深處的癌細(xì)胞,就可以擴(kuò)大光動力療法的使用。

    研究人員描述了一種新的策略,利用一類新的上轉(zhuǎn)換納米粒子(upconverting nanoparticles,UCNPs),其大小為十億分之一米,可作為一種中繼站。這些UCNPs與光動力學(xué)藥物一起服用,將深穿透的近紅外光轉(zhuǎn)換成光動力療法所需的可見紅光,來激活抗癌藥物。

為了實(shí)現(xiàn)這一光轉(zhuǎn)換,Han及其同事們設(shè)計了一種UCNP,通過用氟化鈣覆蓋納米粒子,使其在光譜的紅色部分具有更好的排放,并利用鐿來增強(qiáng)納米粒子的涂覆。

    在他們的實(shí)驗(yàn)中,研究人員使用低成本的、FDA批準(zhǔn)的光敏劑藥物——氨基乙酰丙酸,并將其與他們開發(fā)的、增廣的、紅光放射UCNPs相結(jié)合。然后,在腫瘤位置打開近紅外光。UCNPs可將近紅外光成功地轉(zhuǎn)換為紅光,并在高于當(dāng)前光動力療法所獲得的水平上,激活光動力藥物。通過在體外和動物模型中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,這種聯(lián)合療法可利用較低的激光功率,更好地破壞腫瘤細(xì)胞。

    該研究小組通過成功設(shè)計放大這些納米粒子中的紅光放射,利用FDA批準(zhǔn)的藥物,制備了有史以來zui深的光動力療法。

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