用光殺死癌細(xì)胞

茯苓

一直以來(lái)，人類(lèi)都“聞癌色變”。據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2012年全世界新增癌癥病例1410萬(wàn)例，癌癥死亡820萬(wàn)例。傳統(tǒng)的治療方法包括放射性治療、化學(xué)治療、手術(shù)切除等，都會(huì)給患者帶來(lái)副作用和痛苦?？茖W(xué)家一直在探索一種更有效的新方法來(lái)幫助人類(lèi)對(duì)抗這個(gè)惡魔。光動(dòng)力治療的出現(xiàn)為科學(xué)家打開(kāi)了一個(gè)突破口，也給人類(lèi)帶來(lái)了希望。

光動(dòng)力治療癌癥

光動(dòng)力治療，是用光敏藥物和光照射治療腫瘤疾病的一種新方法。首先是通過(guò)注射一種叫做光敏劑的藥物，該藥物在各組織中的半衰期不同，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后可造成腫瘤組織中的光敏劑濃度高于周?chē)＝M織。然后用特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光去照射腫瘤組織表面，或者將光纖插入腫瘤內(nèi)部進(jìn)行照射，光敏劑吸收可見(jiàn)光，催化周邊的氧發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成單線(xiàn)態(tài)氧等具有細(xì)胞毒作用的物質(zhì)，能夠破壞癌瘤中的微血管，從而殺死腫瘤細(xì)胞，達(dá)到局部治癌的目的。

光動(dòng)力治療具有微創(chuàng)性、療效高和毒副作用低等優(yōu)勢(shì)，能夠減輕患者在治療過(guò)程中的痛苦，有望成為現(xiàn)代治療癌癥的重要手段。

然而，目前的光動(dòng)力治療仍存在許多不足，比如穿透能力差、靶向性不高等。光敏劑需要吸收可見(jiàn)光，而可見(jiàn)光在人體組織的穿透能力較差，治療不能深入組織內(nèi)部，多局限于表皮或淺組織區(qū)域的腫瘤部位。此外，為了接近內(nèi)部病灶，通常使用內(nèi)窺鏡將光纖引入體內(nèi)，提供短期但強(qiáng)烈的光照射。然而，在治療過(guò)程中，由于器官的自發(fā)運(yùn)動(dòng)（例如蠕動(dòng)和自發(fā)收縮），光纖與靶器官之間的距離不斷變化，這種不確定性會(huì)導(dǎo)致光照射過(guò)于稀疏或者過(guò)于密集。如果過(guò)于稀疏，治療效果不足；如果過(guò)于密集，則會(huì)造成器官功能障礙。

納米技術(shù)顯神威

為了提高光動(dòng)力治療的可靠性和安全性，出現(xiàn)了節(jié)拍式光動(dòng)力治療（mPDT），即提供長(zhǎng)時(shí)間的弱光照射，這樣由于光照射過(guò)于密集導(dǎo)致的損傷可以忽略不計(jì)。然而，這種方法需要有一種能長(zhǎng)期可靠地提供光源的裝置，而且能夠準(zhǔn)確地附著在靶器官上，這對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，畢竟對(duì)于有些脆弱的器官來(lái)說(shuō)，用手術(shù)縫合的方式把發(fā)光裝置縫合在靶器官上是不靠譜的。

最近，科學(xué)家借助于納米材料發(fā)明了一種全植入式無(wú)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的納米芯片裝置，有望解決這一難題。這個(gè)裝置類(lèi)似于三明治的形狀，中間是無(wú)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管芯片（LED），兩邊分別是經(jīng)過(guò)聚多巴胺（PDA）進(jìn)行表面修飾的聚二甲基硅氧烷（PDMS）納米片和未經(jīng)修飾的聚二甲基硅氧烷（PDMS）。聚多巴胺是受貽貝黏附蛋白啟發(fā)的生物粘附材料，具有生物粘著性，能夠很好地附著在體內(nèi)組織表面。

科學(xué)家們?cè)谛∈笃は轮踩朐撗b置，對(duì)皮膚內(nèi)移植的腫瘤進(jìn)行節(jié)拍式光動(dòng)力治療。結(jié)果顯示，這種裝置能夠深入組織內(nèi)部提供持續(xù)的光源，且保持長(zhǎng)時(shí)間附著在組織表面，治療效果良好，對(duì)于治療腦部和胰腺等脆弱器官中的癌癥尤其有用。科學(xué)家表示，這一新技術(shù)將為治療無(wú)法檢測(cè)到的微小腫瘤或光線(xiàn)無(wú)法到達(dá)的深部病變提供一條新的途徑。