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新型纳米技术定向精准爆破癌细胞

2016-02-26点击:210


【核心介绍】对军事战争感兴趣的人,一定听说过一个牛逼的军事术语--外科手术式打击。每一个下达作战命令的军官,在说完“外科手术式打击”后,浑身都是通透的。在军事上,“外科手术式打击”对被打击对象来讲,是毁灭性的。但是在医疗圈,真正的外科手术却没那么厉害。尤其是在面对穷凶恶极的癌症的时候。对于那些  

对军事战争感兴趣的人,一定听说过一个牛逼的军事术语--外科手术式打击。每一个下达作战命令的军官,在说完“外科手术式打击”后,浑身都是通透的。


在军事上,“外科手术式打击”对被打击对象来讲,是毁灭性的。但是在医疗圈,真正的外科手术却没那么厉害。尤其是在面对穷凶恶极的癌症的时候。


对于那些体内已经存在肿瘤的患者,一般会通过手术切除肿瘤。手术中,医生也想一次清除患者体内的所有癌细胞,但是现实中医生总是处于两难的境地:多切点病灶吧,怕严重损害器官功能;少切点儿吧,残余的癌细胞可能会死灰复燃。其实,医生根本就不知道癌组织与健康组织的界限在哪里。


所以通常在术后,为了巩固手术效果,医生还会根据患者的情况为患者安排化疗或者放疗。但是这种疗法对人体来说会有很大的毒副作用,比较常见的会有脱发、恶心呕吐、食欲不振和白细胞或血小板减少等等,让患者痛不欲生。


说到这里你肯定要问:有没有更好的方法可以为手术治疗兜底的?你肯定知道答案是:有!要不然就没这篇文章了。


美国德州的莱斯大学(RiceUniversity)为这件事情操碎了心。莱斯大学有个研究团队十余年如一日研究一个新项目,意欲把手术后残余的癌细胞一扫光。在这个项目上,他们拼了几代研究僧,发了好多文章。终于发现了一种纳米技术可以帮手术治疗“擦屁股”。




聚集在细胞表面的纳米金属颗粒【D.S.Wagneretal.,Biomaterials,31(2010)】


一般来讲,实体肿瘤里面都会长有血管。莱斯大学的研究人员把纳米金属粒子注射到肿瘤组织的血管中,这些纳米金属粒子会自己穿过血管,进入肿瘤组织中,并聚集在癌细胞附近。然而,细胞都是很“爱干净”的,当这些纳米金属颗粒聚集在细胞表面时,细胞就把纳米金属颗粒吞掉。这就是作死的第一步,因为细胞不知道自己吞进去的是“特洛伊木马”。然后研究人员就拿着红外激光发射器照射手术部位。剩下的剧情你都知道了:金属离子发热,把细胞“烫死”了。完了!


就这么简单!?


肯定不是啊,要是这么简单的话,这项技术还不早就问世了。毕竟纳米金属粒子到处都是。


不幸的事有二:健康的细胞也会“吞食”纳米金属颗粒;连续的红外激光能量太强,也会伤及健康细胞。这又折磨了莱斯大学研究人员一段时间。


终于在上周,莱斯大学的物理学家DmitriLapotko研究团队漂漂亮亮地解决了这个问题。他们的研究结果最终发表在《自然纳米技术》上(1)。


为了改进这种纳米金属粒子技术,DmitriLapotko研究团队把很难用标准方法治愈的鳞状细胞癌移植到小鼠身上,在这些小鼠身上做了大量的研究。


首先解决精准定位问题。这一部分就是让纳米金属颗粒只去癌细胞表面聚集。有没有方法呢?有啊!现在大热的细胞免疫疗法不就是么。只需找到癌细胞表面的特殊标志物,然后找到相对应的免疫蛋白抗体,将其结合到纳米金属颗粒上即可,这样的纳米金属颗粒就像长了眼睛一样,专挑癌细胞表面聚集。


第二步,降低红外激光的能量。由于第一步的精巧设计,大量的纳米金属颗粒会成簇的聚集在癌细胞表面,然后被癌细胞成簇的吞下,而健康细胞里面几乎没有纳米金属颗粒。所以这回只需要使用超短波红外线脉冲即可加热纳米金属颗粒“烫死”癌细胞了。


然而,没想到的是,Lapotko团队的这一设计让他们收获了意外的惊喜。这回癌细胞不是被“烫死”的,是被“炸死”的!


癌细胞被精准爆破。Lapotko团队2014年发在《自然医药》上的类似研究视频


由于纳米金属颗粒团在红外脉冲的照射下会迅速升温,直接导致周围的液体汽化,产生气泡,最终气泡爆裂,将癌细胞撕的粉碎。最重要的是,这种气泡只会在癌细胞等有害细胞里面产生。更让Lapotko感到兴奋的是,这一定向“爆破”过程还会发生在即将变成癌细胞的不健康细胞里。这回可算是赶尽杀绝了。


Lapotko团队在患鳞状细胞癌小鼠身上的实验表明:使用这项技术的小鼠全部存活,把小鼠的术后存活率提高了一倍!


Lapotko团队的研究成果发布之后,在肿瘤医学界引发了很大的反响。得克萨斯MD大学安德森癌症中心的Mien-ChieHung说:“这项研究非常非常有意思。漂亮的解决了传统手术的一大问题。”但是Hung也没忘了给Lapotko泼冷水,Hung说如果这项技术在人体也有效才好,因为很多技术动物实验挺好,在人体却不灵。


Lapotko肯定会证明自己的,他们已经在设计临床试验,预计在接下来的两年里相关的临床试验会按部就班地开展。


(来源:奇点网)


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