Nat Bio Eng：光動力學療法新突破！新設備安全有效地殺死腫瘤

來自早稻田大學、日本防衛醫科大學校和日本科學技術署的科學家們已經開發出了一種新的生物粘附性無線供能的發光設備用於更有效地治療複雜器官中的癌症，相關研究成果於近日發表在《Nature Biomedical Engineering》上，題為「Tissue-adhesive wirelessly powered optoelectronic device for metronomic photodynamic cancer therapy」。

圖片來源：Dr. Toshinori Fujie, Waseda University

傳統的光動力學療法通過使用光敏劑誘發腫瘤細胞死亡，這些光敏劑會進入腫瘤組織並在特殊波長的光的作用下被激活。近年來，低劑量長時間的節奏光動力學療法（metronomic photodynamic therapy，mPDT)在治療深部器官的癌症中展現出了一定潛力。但是mPDT的問題就在於由於光強度很低（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，從而連續不斷地將光照向腫瘤。」早稻田大學生物醫學工程系副教授Toshinori Fujie說道。

這種納米貼片經過肌肉粘附蛋白啟發的高分子——聚多巴胺修飾，可以將設備穩定地粘附在濕潤的動物組織上超過2周，同時還不需要醫用膠水或者手術縫合線。設備中的光電二極體晶元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，並連續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於長期光照而產生損傷。此外，由於設備不需要手術縫合，因此適合用於治療靠近主要神經和血管的腫瘤，以及脆弱、形狀會發生改變或者移動的器官，如大腦、肝臟和胰腺等。」

如果獲得臨床批准，這種設備將使那些追求侵入性最小化的癌症病人獲益，可以幫助他們生存更久，並改善他們的生活質量。（生物谷Bioon.com）

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

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