微米和纳米

癌症治疗手段中,你听说过烫死癌细胞吗?

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癌症治疗手段中,你听说过烫死癌细胞吗?

导读:进行癌症治疗,我们第一个想到的便是化疗,或者药物的靶向治疗。这些都是通过生理或者化学的方式杀死癌细胞。但是你有想过用新的纳米材料直接“烫死”癌细胞吗?

癌症治疗手段中,你听说过烫死癌细胞吗?癌症治疗手段中,你听说过烫死癌细胞吗?

我们在电影中经常看到可以进行追踪的微小纳米机器人,通过这种机器人来追踪和杀死细胞。这个科幻的场景在 萨里大学研究人员的努力下,正在成为现实。

研究人员开发了一种新的智能纳米颗粒,会追踪癌细胞,并且在自我调节自动升温到可以杀死癌细胞的温度,而在杀死癌细胞后,会在伤害健康组织前自动散去热量。

这篇文章发表在《Nanoscale》上,题目名为:“Novel Nanoparticles with Cr3+ Substituted Ferrite for Self-Regulating Temperature Hyperthermia”。这篇文中介绍了他们新的研究成果可以作为癌症患者高温治疗中的重要一环。

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该研究的高级研究调查员、萨里大学先进技术研究所所长Ravi Silva博士说道,“这将改变我们和癌细胞之间的关系:游戏规则在我们的努力下得以改变。我们在提高纳米材料的温度使其可以杀死癌细胞的时候,又可以避免其损伤健康的身体组织,这可以避免我们在常规治疗中的一些严重的副作用。”

长期以来,热疗都是癌症的治疗方法之一,但是其难以在治疗患者的情况下不损害健康细胞。然而,如果可以可以是现在在42℃至45℃的范围内精确控制温度,则可以削弱或杀死肿瘤细胞而不影响正常组织。

这项研究由来自萨里先进技术研究所的科学家和中国大连理工大学的同事共同合作开发,制造了这种纳米颗粒,当植入这种材料和使用其进行热疗过程中,可诱导高达45°C的温度。

作者写道:“我们报道了一种新型的Cr3 +取代Co-Zn铁氧体(Zn0.54Co0.46Cr0.6Fe1.4O4),其居里温度和矫顽力分别为45.7℃和174 Oe。 在临床可接受的磁场条件下,这些纳米颗粒悬浮液的温度可以自我调节到44.0°C,最重要的是比吸收率(SAR)为774 W kg-1,高于用于高热(300 W kg-1)的磁性纳米颗粒的SAR标准。纳米颗粒的体外细胞毒性评估报告显示这是安全地材料,低毒性,它是可以用于自我调节热疗的新型磁性纳米颗粒。”

本研究生产的Zn-Co-Cr铁氧体纳米粒子是自动调节温度的,这意味着当它们达到45℃以上时,它们会自动停止加热。重要的是,研究表明:这种纳米颗粒的毒性很低,不太可能对身体造成永久的损害。

首席研究人员张伟博士,大连理工大学副教授解释说,“磁诱导高热是治疗恶性肿瘤的传统途径。但是,如何精确进行温度控制限制了其使用。如果我们可以调节纳米颗粒的磁性,治疗温度可以自我调节,那么我们便可以消除使用笨重的温度监测和控制系统带来的弊端。”

张博士继续说,“通过使磁性材料落在热疗温度范围内,可以实现治疗的自我调节。然而,对于大多数磁性材料,这种温度也远高于人体可以忍受的温度。通过调整组件,我们已经合成了温度低至34℃的纳米颗粒。这是纳米材料的重大突破。”

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