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新技术:Spaser可就地灭杀循环肿瘤细胞

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-26  来源:康健新视野
 
 
循环肿瘤细胞(circulating tumor cells ,CTCs)对于肿瘤的转移起到了重要的作用,也一直是癌症治疗的一大挑战。虽然近年来科学家们开发了各种致力于使人体摆脱原发性肿瘤的技术,但是如何防治肿瘤转移依然是一个巨大的挑战。循环肿瘤细胞从形成的肿瘤实体上脱落,游走在体内寻找新的位置“安家落户”。

为了防止CTC细胞从血液循环系统中安全的转移,来自佐治亚州立大学、阿肯色大学医学科学院、阿肯色州的小岩城大学和俄罗斯科学院的西伯利亚分院的研究人员将他们各自的专业知识结合在一起,开发了一种方法,使用一种称为Spaser的纳米级设备来杀灭CTC。该研究结果发表在杂志《自然通讯》上。


Spaser是表面等离子体放大受激发辐射(surfaceplasmon amplification by stimulated emission of radiation)的首字母缩写,也被称之为等离子体激光。Spaser可以作为纳米激光器,能够在血流中发现转移的癌细胞,然后杀死这些细胞。它是一种水溶性的、生物相容的探针,直径大概只有20纳米,一个Spaser能够吸收激光,使得它升温。热度可以使得附近的细胞迅速的被Spaser破坏。

Spaser有一个黄金的内核和一个硅材质的外部,外面包被了荧光素钠染料,可以帮助追踪Spaser的位置。为了靶向原发肿瘤细胞,Spaser表面附有叶酸(维生素B)分子。肿瘤表面存在大量的叶酸受体,而健康细胞这类受体的数量非常的低。

当将Spaser注入到血液中时,它们自然的吸附到了所遇见的CTC细胞上。一旦这些Spaser与CTC细胞连接成功,激光就会投射到血液中,加热所经过的Spaser并杀灭任何与之相连的CTC。

当癌症扩散到身体的遥远的地方,往往可以到达骨,肝,肺和脑,这个过程我们称之为癌症的转移。许多类型的癌症称其为IV期癌症。一旦癌细胞扩散,它可以是难以控制的,并且大多数转移性癌症往往不能通过现有的治疗方法得到治愈。其中最危险的发生转移的方式就是通过CTC的转移,此项研究旨在发现和使用Spasers破坏CTC,达到防止癌症转移的目的。项目现在依然处于研究阶段,即将开展动物实验,也有望在人体开展进一步试验。然而,这项技术具有革命性潜力,并且很可能是安全的。

“没有其他方法能够可靠地检测和摧毁CTC,”在一份声明中,美国佐治亚大学纳米光学中心主任物理学教授Mark Stockman博士说,“而这是第一个。这种生物相容性的spaser可以追踪这些细胞,并在不杀死或破坏健康细胞的情况下摧毁它们。任何其他化学物质都会破坏和可能杀死健康细胞。我们的发现可以对今后为癌症患者提供更好的挽救生命的治疗方案起到关键作用。(apichina )

 
 
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