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新技术使一种无线供电植入物发射光杀死癌细胞

发表于 2018-09-08

一种新的无线供电的发光器件,像贴有组织粘合剂和弹性纳米片的贴纸一样粘附在动物组织上,可能便于治疗难以检测的微肿瘤和难以用标准光疗达到的深度病变。

早稻田大学、国防医学院和日本科学技术厅的科学家开发了一种新的生物粘附性、无线供电的发光装置,它能够更好地治疗精细器官的癌症。

传统的光动力疗法通过使用光敏剂诱导癌细胞死亡,光敏剂定位于肿瘤中,并且随着暴露于特定波长的光而激活。近年来,低剂量和长期的光动力疗法(节拍光动力疗法,mPDT)在治疗内脏癌方面显示出前景。然而,mPDT的问题在于,由于光强度极低(传统方法的1/1000),如果光源甚至稍微偏离肿瘤,使得照明不足,则无法获得抗肿瘤效果。

“为了解决这个问题,我们开发了一种无线供电的光电子装置,它能像贴纸一样将自身稳定地固定在动物组织的内表面上,就像贴有生物粘附剂和弹性纳米片的贴纸一样,从而能够持续地、局部地将光传送到肿瘤上。”早稻田大学生物医学工程教授。纳米片用贻贝粘附蛋白激发的聚合物多巴胺改性,该聚合物多巴胺可以在没有手术缝合或医用胶的情况下将装置稳定在潮湿的动物组织上超过2周。该装置中的发光二极管芯片由近场通信技术无线供电。

为了测试其有效性,将植入了该装置的荷瘤小鼠注射光敏剂(光敏剂),并暴露于红光和绿光,比常规PDT方法低约1000倍的强度,连续10天。实验表明,肿瘤的生长总体上明显降低。特别是在绿光下,部分小鼠的肿瘤被完全根除。

Fujie副教授指出:“这种装置可以方便治疗难以检测的微瘤和难以用标准光疗达到的深度病变,而不必担心过热损害健康组织的风险。此外,由于该设备不需要外科缝合,因此它适合于治疗邻近主要神经和血管的癌症,也适用于易碎、形状改变或活动活跃的器官,如大脑、肝脏和胰腺。”

如果临床应用,该设备将有利于癌症患者寻求微创治疗,帮助他们更长寿,提高他们的生活质量。

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