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

傳統的光動力學療法通過使用光敏劑誘發(fā)腫瘤細胞死亡，這些光敏劑會進入腫瘤組織并在特殊波長的光的作用下被激活。近年來，低劑量長時間的節(jié)奏光動力學療法（metronomic photodynamic therapy，mPDT)在治療深部器官的癌癥中展現出了一定潛力。但是mPDT的問題就在于由于光強度很低（僅為傳統療法光強的1/1000），因此只要光的方向發(fā)生一點點偏移就無法殺死癌細胞，這也就使得治療效果不盡人意。

“為了解決這個問題，我們開發(fā)出了一種無線供能的光電設備，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物體內組織上，從而連續(xù)不斷地將光照向腫瘤。”早稻田大學生物醫(yī)學工程系副教授Toshinori Fujie說道。

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

為了檢測這個設備的有效性，研究人員給植入了這種設備的荷瘤小鼠注射了一種光敏劑，并連續(xù)10天將之暴露在強度只有傳統PDT光強1/1000的紅光和綠光下。實驗顯示腫瘤的生長顯著減緩，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：“這個設備也許可以輔助治療傳統光療無法治療的難以檢測的微小腫瘤灶以及深部腫瘤灶，同時還不用擔心健康組織由于長期光照而產生損傷。此外，由于設備不需要手術縫合，因此適合用于治療靠近主要神經和血管的腫瘤，以及脆弱、形狀會發(fā)生改變或者移動的器官，如大腦、肝臟和胰腺等。”

如果獲得臨床批準，這種設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

原標題：Nat Bio Eng：光動力學療法新突破！新設備安全有效地殺死腫瘤