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抗癌新思路:被微波激活的TIO2纳米粒子可杀死癌细胞

来源:广州宏武材料科技秒速赛车     发布时间:2019-06-20浏览量:

近期,德克萨斯大学的一位物理学家Wei Chen提出了一个治疗癌细胞的新概念,进一步提升了该大学在健康和人类状况方面的领导地位。其最近的一篇论文发表在Nanomedicine:Nanotechnology, Biology and Medicine上,UTA物理学教授Wei Chen和一个国际团队合作者组成的团队提出,使用由微波激活的二氧化钛(TiO2)纳米粒子,能刺激癌细胞的死亡而不破坏周围正常细胞。这种方法被称为微波诱导根治性治疗,该团队将其称为微动力治疗(MDT)。

在此之前,使用TIO2纳米粒子被光激活和超声波在癌症治疗已经被广泛的研究,但利用微波来激活TIO2纳米粒子并使其有效杀死癌细胞,却是第一次有相关成果发表,这对抗癌患者来说,无疑像是打开了一扇新的大门。

陈说,新的治疗方法主要利用人体细胞内活性氧的特殊性质,活性氧是人体氧代谢的一种自然副产品。活性氧有助于杀死体内毒素,但如果毒素达到临界水平,也会对细胞造成损害。

经微波激活后的TiO2纳米粒子进入细胞并产生ROS, ROS能够破坏细胞膜、线粒体和DNA,导致细胞死亡。

“癌症细胞的特征是ROS的稳态饱和度高于正常健康细胞,”陈说。“这项新疗法允许我们利用这一点,通过提高癌细胞中活性氧的饱和度,使其达到触发细胞死亡的临界水平,而不会将正常细胞推到相同的临界值。”

这项新治疗理念的试点研究建立在陈教授利用纳米颗粒对抗癌症的专业知识之上。

陈的合作者来自广东医学科学院和北京航空航天大学。该团队进行的实验表明,纳米颗粒可以显著抑制骨肉瘤在微波辐射下的生长。
虽然二氧化钛和低功率微波单独照射并不能有效杀死癌细胞,但事实证明,两者的结合成功地对肿瘤细胞产生了毒性作用。微波消融治疗已经被证明是一种有效的治疗骨癌的方法,取得了比MDT更好的效果。然而,MDT在对抗其他类型的癌症方面有应用,而不仅仅是用于这个试点病例的骨肉瘤。利用光来激活ros——就像光动力疗法中看到的那样——对于治疗位于体内深处的肿瘤来说是很有挑战性的;相比之下,微波能够产生更深的穿透能力,穿透所有类型的组织和非金属材料。


陈说:“这项新发现令人兴奋,因为它有可能为治疗癌症患者创造新的途径,而不会产生使人衰弱的副作用。”“这种有针对性的定位方法使我们能够保持健康细胞的完整,这样病人就能更好地与疾病作斗争。”

初步研究结果表明,MDT是一种很有前途的癌症治疗方法,尽管该方法仍在开发和探索其局限性。研究小组已经为MDT申请了专利。接下来,他们计划将注意力转向了解微波和二氧化钛强大结合背后的物理和内部机制,开辟一条对抗癌症的潜在新途径。


资料来源:University of Texas at Arlington


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