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磁性奈米一出手,就知抗癌有沒有!

109/11/18 176

(圖/National Cancer Institute,Unsplash)(圖/National Cancer Institute,Unsplash)

 

1064nm為光熱治療最佳波長

 

你或許會納悶「光熱治療和癌症有何相關?」其實簡單來說,就是利用光能轉化成熱能殺死癌細胞,研究團隊以罹癌的老鼠做實驗,結果發現,利用1064nm和808nm的紅外光照射會產生「細胞毒殺」的效果,就藥劑吸收紅外光的效率而言,以這兩個波長的吸收效率最為突出且光熱效應的效果最優異,因此殺死癌細胞的效果最顯著。

 

研究者以老鼠做實驗,發現以808nm作為光源進行光熱治療,只能抑制腫瘤生長。但若以1064nm紅外光進行光熱治療,則可完全根治。(圖/陳苑婷繪製)研究者以老鼠做實驗,發現以808nm作為光源進行光熱治療,只能抑制腫瘤生長。但若以1064nm紅外光進行光熱治療,則可完全根治。(圖/陳苑婷繪製)

 

研究者測試不同波段的紅外光對腫瘤的治療反應,也近一步發現,1064nm所需的紅外光強度只需要808nm的一半,省時又省力!藉由動物實驗更發現,以這兩種波段進行光熱療法都能抑制腫瘤生長。若以808nm作為光源的話,腫瘤生長只能獲得小幅度的抑制效果。

 不過在相同強度底下,以1064nm雷射光驅動於腫瘤部位之光熱治療,可以完全將老鼠身上的腫瘤移除與根治,且持續30天都沒有復發。這證實了針對癌症的光熱治療,1064nm雷射是最佳波長選擇。

 

圖表顯示只透過光熱治療對癌細胞幾乎沒有抑制效果(紅色)。若以1064nm雷射光驅動的光熱治療結合磁性引導,可移除老鼠身上的腫瘤 (左一綠色),同樣強度的808nm雷射光治療成效有限(中間綠色),需使用兩倍強度的808nm雷射光才可達到和1064nm雷射光同等療效(右一綠色)。(圖/陳苑婷繪製)圖表顯示只透過光熱治療對癌細胞幾乎沒有抑制效果(紅色)。若以1064nm雷射光驅動的光熱治療結合磁性引導,可移除老鼠身上的腫瘤 (左一綠色),同樣強度的808nm雷射光治療成效有限(中間綠色),需使用兩倍強度的808nm雷射光才可達到和1064nm雷射光同等療效(右一綠色)。(圖/陳苑婷繪製)

 

什麼是磁性奈米?

 

「四氧化三鐵-硫化銅殼奈米粒子」屬於磁性奈米。簡單來說,就是擁有磁性的性質。目前癌症藥物治療以口服、注射為主,但因為藥物會被血液稀釋,或引起免疫反應而受到干擾及破壞,所以實際在體內的治療效率有限,治療藥物經過體內循環也會破壞其他正常細胞。不過利用磁性導引,就像吸鐵一樣,可以把藥物吸引到癌細胞所在之處,減少藥物引起的副作用,且治療完畢後也可以直接引導至體外,把對生物體的殺傷力降至最低。只要在磁性奈米粒子表面連接抗癌藥物,並以磁場控制奈米粒子,便可讓他們集中火力,專攻腫瘤區!

 

磁性奈米擁有磁性的性質,只要在表面連接抗癌藥物,並以磁場控制奈米粒子,便可讓他們瞄準腫瘤區。(圖/陳苑婷繪製)磁性奈米擁有磁性的性質,只要在表面連接抗癌藥物,並以磁場控制奈米粒子,便可讓他們瞄準腫瘤區。(圖/陳苑婷繪製)

 

此外,磁性奈米材料在影像診斷也有相當的貢獻,可作為磁振造影(MRI,Magnetic resonance imaging) 的顯影劑,它可以針對特定的目標細胞進行專一性的連結,讓目標細胞與其他區域的訊號有明顯差異,提高解析度,讓醫生更精準的定位,有利於腫瘤後續追蹤與觀測。

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