海藻微粒对抗癌症

Doxorubicin Release Triggered by Alginate Embedded Magnetic Nanoheaters: A Combined Therapy含有磁性纳米颗粒和化学治疗剂的海藻微粒将两种治疗癌症的方法结合在了一起。

癌症诊疗方法的研究涉及多个不同的学科,其中就包括材料科学。人们试验将纳米颗粒应用到癌症的诊疗相关领域,新的研究成果表明它不仅可以用于肿瘤的诊断,还可以用于癌症的治疗。一方面纳米颗粒可以辅助药物缓释(drug delivery),另外它还具有热疗(hyperthermia)的功效-在局部诱发体温的升高。一个法国的研究小组就尝试将纳米颗粒这两方面的功能结合起来,他们最新的结果发表在ADVANCED MATERIALS上。

由于肿瘤细胞中血管的结构相比正常细胞更加无序或者杂乱,所以它们对于体温的升高更加敏感。虽然热疗的原理非常简单,只是通过升高温度将癌细胞烧死;但它还能带来另一方面的好处,就是在较高的温度下,细胞对化疗和化学治疗剂都更加敏感,这样就可以减少治疗所需的剂量,从而降低治疗过程的副作用。为了得到这样的效果,我们必须将温度的升高仅局限于特定的部位,以尽可能不影响到正常的细胞组织。将磁性纳米颗粒注射到肿瘤组织中,然后外加高频的交变磁场(high-frequency alternating magnetic field),这样磁矩的震动产生热量。通过这种方式可以很好的将温度升高控制在局部的区域。类似的原理,通过在纳米颗粒中加入治疗试剂并释放到细胞组织中,可以保证局部组织中高的试剂浓度,降低所需的试剂用量及对人体的副作用。C. Le Visage领导的研究小组研发出了一种含有磁性纳米颗粒和阿霉素(doxorubicin)治疗剂的海藻微粒,试图将这两方面的功效结合起来。

过对乳癌的治疗试验证实了这种方法的有效性。使用包含磁性纳米颗粒和阿霉素的微粒,在高频交变磁场中治疗2个小时后,存活的癌细胞量是仅使用其中一种治疗手段的6%,也就是说将治疗效果提高了10倍以上。在磁场中从微粒释放的阿霉素量提高了一倍,而且局部组织温度的升高也可以温度地保持数小时,再加上海藻载体的良好生物相容性,这为癌症的治疗提供了一个新的有效途径。

S. Brulé et al., Adv. Mat. 2010 online casino ; DOI: 10.1002/adma.201003763