光能治疗癌症了.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑光能治疗癌症了是文字字号大小操纵--> 提到治疗癌症，你大约会想到手术、放疗、化疗和免疫治疗等方法，不过，你知道吗，“光〞也能对付癌症！光动力疗法是一项问世于20世纪70年代末，并在近几年得到迅猛发展的选择性治疗新技术该疗法拥有创伤小、选择性好、毒性低、无耐药性的优点实现深层肿瘤的光学成像与诊疗，一向是生物医学和光学等交错学科研究领域科研人员的努力方向中科院上海光机所同香港科技大学合作，近期在双光子光动力治疗研究中，利用800nm飞秒激光实现了小鼠深度肿瘤诊疗，为深层组织肿瘤治疗提供了新的诊疗方案 三步看懂光动力疗法 光动力疗法是利用光敏剂、激光和氧分子3种要素治疗肿瘤的一种全新方法看到这里，你脑袋中是不是有一大堆的疑问：双光子是什么？光敏剂又是什么？它们到底是怎样治疗肿瘤的呢？双光子，单位光敏剂被激光激发时，需要两个光子同时参与反应光敏剂，在光动力治疗过程中可以吸收光子并把能量传递给氧分子的化合物，它相当于传递能量的中介机构双光子动力学疗法治疗肿瘤主要分为三步：第一步，精准识别肿瘤细胞这一步主要由光敏剂与光敏剂递送载体共同完成。

光敏剂递送载体就像是一辆与光敏剂相匹配的运输车，将光敏剂运输到目标位置目前相对高效确切的方式是在载体表面或光敏剂上修饰靶向分子，可以与肿瘤细胞表面的受体进行结合而不会与正常细胞结合，进而通过内吞功能进入肿瘤细胞其次步，激光照射标记区当没有光照射时，光敏剂具有很好的暗稳定性，会“宁静〞地待在肿瘤细胞内部，根本不会产生毒副作用而当激光照射到肿瘤组织时，负载光敏剂的递送载体会被两个光子所激发到达单线态，通过系间窜跃到达三线态，由于在三线态的寿命较长，可以与周边的氧气、水等发生反应产生单线态氧、超氧根离子、自由基等活性物质，这些活性物质具有强氧化性或强还原性第三步，消灭肿瘤细胞活性氧消灭癌细胞的途径主要有3种：一种是破坏肿瘤组织附近的微血管，引起病灶供血缺乏，间接导致肿瘤细胞死亡；另一种是可以与细胞内蛋白、DNA、脂质等结合使细胞失活导致肿瘤细胞凋亡、坏死或自体吞噬；还有一种方式是局部诱发非特异性应急炎性反应以及后期的一系列免疫反应，对于抑制和破坏肿瘤具有持续性的系统效应 如何解决两大难题 目前，基于光动力学疗法的光敏剂已投入临床使用譬如，光敏剂苯并卟啉衍生物单酸在2000年被美国食品与药品监视管理局（FDA）批准，用于癌症和视网膜黄斑变性的临床治疗；我国其次军医大学研制的血卟啉单甲醚也已经上市，被批准用于鲜红斑痣的临床治疗。

但是，光动力疗法的临床应用目前局限于皮肤疾病或者浅表肿瘤该疗法存在的缺乏之处主要是：第一，光敏剂对肿瘤组织缺乏足够的靶向性以及光毒性等缺点；所谓光毒性是指光动力治疗终止后，光敏剂无法立刻代谢排出体外，当病人接触太阳光、日光灯等光线时，滞留在正常组织内的光敏剂依旧可以进行光动力治疗，破坏正常细胞，产生光毒性；其次，由于光敏剂需要与光发生反应，而光在人体组织的穿透才能较差，所以很难进行深层治疗这次，上海光机所在光动力疗法研究方面主要解决了光穿透才能差的难题，他们设计并试用了新型金纳米双锥体来负载光敏剂金纳米双锥体具有化学惰性和很小的生物毒性，更强的局部电场加强和极高的双光子截面作用其双光子作用截面比光敏剂本身要高几个数量级，可以更高效地将能量转移到附着的光敏剂上，间接地使氧分子敏化，产生更多的活性氧为了能够使光线到达更深入的部位，他们采用生物光学窗口（即光在生物组織内穿透深度达到最大值的波长区间）的800nm的飞秒脉冲激光照射被标记的部位，同时该波长的激光对正常组织和细胞也具有较小的光毒性 双光子治癌，效果毕竟怎么样 这种疗法对治疗深层的癌症到底有没有作用？还是用试验数据来说话吧试验人员建立了小鼠肿瘤模型。

肿瘤生长2周，体积达到约100—150立方毫米的大小时，试验人员将携带肿瘤的小鼠随机分成4组，设置了4组试验：缓冲溶液（PBS）组、光敏剂铝酞菁（AlPcS）组、光敏剂递送载体金纳米双锥体（GBP）、光敏剂与递送载体的复合物（GBP—AlPcS）第一组试验作为对照组，其他三组作为试验组对4组小鼠分别注射相应的药物，然后在注射后2小时后，再进行30分钟的800nm飞秒激光照射分别在第一天和第九天给小鼠注射药物并照射治疗后每两天测量体重和肿瘤大小，最终在开始治疗18天后，取出代表性小鼠的肿瘤组织比较疗法的肿瘤治疗效果以及其对生物体的毒副作用结果说明：第四组存在明显的肿瘤生长抑制所有组的体重浮现适度增长，存活率为100%，说明选用的治疗诊断剂没有明显的急性毒性在800nm飞秒照射下的GBP—AlPcS对肿瘤的生长抑制效果是显著的第四组小鼠肿瘤部位出现明显的出血性损伤，意味着有效的肿瘤抑制作用而在研究期间，第一组和其次组中的肿瘤显著生长，说明单独的光照射和单独的AlPcS注射都不能抑制肿瘤生长此试验说明GBP—AlPcS治疗诊断剂没有明显的急性毒性，而且能明显抑制体内深部组织肿瘤的生长为了进一步了解各种方法的治疗效果，对各组被治疗小鼠的肿瘤组织以及心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏器官分别进行处理观测：仅在具有GBP—AlPcS治疗的肿瘤中观测到明显广泛的肿瘤坏死。

在GBP治疗组中，散发的坏死区域被恶性细胞包围并伴有核异型，这可能是由于飞秒激光照射下GBP的光热效应在PBS—和游离的AlPcS处理组中，H&E和TUNEL染色切片未显示任何明显的肿瘤坏死结果说明，GBP—AlPcS可用作高效的双光子动力学治疗药剂药物包括游离AlPcS、GBP和GBP— AlPcS治疗，对包括心脏，肝脏，脾脏，肺脏和肾脏在内的正常组织没有显著损伤，代表此疗法对正常组织没有可观测到的副作用或毒性 未来：穿透力+高精准度都需要 复合物GBP—AlPcS具有从概念验证到真实临床实践的临床转化的巨大潜力，试验结果说明该系统具有改善传统光动力疗法的治疗深度和准确度下一步研究计划中，研究人员将寻觅穿透力更强的光源以及与之匹配的适合光敏剂，力求在肿瘤治疗中同时实现穿透力和高精准度未来，癌症可能真的能实现“一扫而光〞 — 5 —。