來(lái)自早稻田大學(xué)、日本防衛(wèi)醫(yī)科大學(xué)校和日本科學(xué)技術(shù)署的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出了一種新的生物粘附性無(wú)線供能的發(fā)光設(shè)備用于更有效地治療復(fù)雜器官中的癌癥，相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》上，題為“Tissue-adhesive wirelessly powered optoelectronic device for metronomic photodynamic cancer therapy”。

傳統(tǒng)的光動(dòng)力學(xué)療法通過使用光敏劑誘發(fā)腫瘤細(xì)胞死亡，這些光敏劑會(huì)進(jìn)入腫瘤組織并在特殊波長(zhǎng)的光的作用下被激活。近年來(lái)，低劑量長(zhǎng)時(shí)間的節(jié)奏光動(dòng)力學(xué)療法（metronomic photodynamic therapy，mPDT)在治療深部器官的癌癥中展現(xiàn)出了一定潛力。但是mPDT的問題就在于由于光強(qiáng)度很低（僅為傳統(tǒng)療法光強(qiáng)的1/1000），因此只要光的方向發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)偏移就無(wú)法殺死癌細(xì)胞，這也就使得治療效果不盡人意。

“為了解決這個(gè)問題，我們開發(fā)出了一種無(wú)線供能的光電設(shè)備，可以像帶有生物膠粘劑和彈性納米片的貼紙一樣粘附在動(dòng)物體內(nèi)組織上，從而連續(xù)不斷地將光照向腫瘤。”早稻田大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系副教授Toshinori Fujie說(shuō)道。

這種納米貼片經(jīng)過肌肉粘附蛋白啟發(fā)的高分子——聚多巴胺修飾，可以將設(shè)備穩(wěn)定地粘附在濕潤(rùn)的動(dòng)物組織上超過2周，同時(shí)還不需要醫(yī)用膠水或者手術(shù)縫合線。設(shè)備中的光電二極管芯片由近場(chǎng)交流技術(shù)供能。

為了檢測(cè)這個(gè)設(shè)備的有效性，研究人員給植入了這種設(shè)備的荷瘤小鼠注射了一種光敏劑，并連續(xù)10天將之暴露在強(qiáng)度只有傳統(tǒng)PDT光強(qiáng)1/1000的紅光和綠光下。實(shí)驗(yàn)顯示腫瘤的生長(zhǎng)顯著減緩，尤其是在綠光的作用下，有些小鼠身上的腫瘤完全消失了。

Fujie副教授指出：“這個(gè)設(shè)備也許可以輔助治療傳統(tǒng)光療無(wú)法治療的難以檢測(cè)的微小腫瘤灶以及深部腫瘤灶，同時(shí)還不用擔(dān)心健康組織由于長(zhǎng)期光照而產(chǎn)生損傷。此外，由于設(shè)備不需要手術(shù)縫合，因此適合用于治療靠近主要神經(jīng)和血管的腫瘤，以及脆弱、形狀會(huì)發(fā)生改變或者移動(dòng)的器官，如大腦、肝臟和胰腺等。”

如果獲得臨床批準(zhǔn)，這種設(shè)備將使那些追求侵入性最小化的癌癥病人獲益，可以幫助他們生存更久，并改善他們的生活質(zhì)量。

參考資料：Kento Yamagishi et al, Tissue-adhesive wirelessly powered optoelectronic device for metronomic photodynamic cancer therapy, Nature Biomedical Engineering (2018). DOI: 10.1038/s41551-018-0261-7

原標(biāo)題：Nat Bio Eng：光動(dòng)力學(xué)療法新突破！新設(shè)備安全有效地殺死腫瘤