(Nanowerk新闻)一项新研究首次发现,磁电纳米粒子——一种由磁场激活的微型无线控制粒子——能够在临床前模型中定位并摧毁胰腺肿瘤,为这种致命癌症提供一种微创治疗的新方法。该研究由西尔维斯特综合癌症中心、迈阿密大学工学院、莫菲特癌症中心和细胞纳米医学公司的科学家和工程师领导。研究结果发表在《先进科学》杂志上,题为“磁电纳米疗法在胰腺癌小鼠模型中实现完全肿瘤消融和延长生存期”。
在研究中,单次静脉注射这些磁电纳米粒子(MENPs),当在磁共振成像机器内被磁场激活时,导致胰腺肿瘤缩小至原尺寸的三分之一,并在三分之一的治疗模型中完全消失。该治疗还将生存时间延长了一倍以上,且不损伤健康器官。
与化疗或手术不同,这种方法不使用药物、热量或侵入性程序。相反,MENPs被注入血液,由小磁铁引导至肿瘤部位,然后由标准磁共振成像扫描仪的磁场激活。当“开启”时,粒子生成微小电场,破坏癌细胞膜并触发自然细胞死亡——而不伤害附近健康组织。
该方法可能克服现有基于电场的疗法(如肿瘤治疗电场和不可逆电穿孔)的关键限制,后者需要可穿戴设备或手术电极。
“这项研究使我们更接近于无线连接人体以实时帮助其愈合,”迈阿密大学工学院教授、该研究的共同资深作者萨赫拉特·希兹罗夫博士说,“我们希望它开启医学新时代,技术能够精确定位曾经被认为无法治疗的疾病。”
研究表明,MENPs如何被直接递送至胰腺肿瘤,在那里它们由磁共振成像扫描仪内的磁场远程激活。激活后,纳米粒子生成局部电场,根据分子特性区分健康和癌细胞,仅导致恶性细胞经历细胞凋亡或程序性细胞死亡。
“磁电纳米疗法通过实时结合成像和肿瘤治疗的受控物理机制,为治疗诊断肿瘤学带来新维度,”西尔维斯特的医师科学家、该研究共同资深作者约翰·迈克尔·布赖恩特医学博士说,“它位于工程、物理和医学的交叉点,为更安全、更适应性和个性化的癌症护理提供路径。”
磁共振成像扫描证实,该治疗减少了肿瘤大小并产生清晰的成像信号,支持MENPs作为强大的治疗和诊断一体化工具。由于粒子无需药物或生物试剂即可发挥作用,该方法将副作用降至最低,并可能最终应用于其他难治疾病。
使用MENPs无线控制局部电场的想法最初由希兹罗夫和梁博士于2011年提出。在过去的十年中,这一概念通过全球研究合作和技术突破得以发展,最终促成这项研究。
尽管肿瘤学取得重大进展,胰腺导管腺癌(PDAC)仍然是最致命的癌症之一,五年生存率低于10%。预计到2030年,它将成为美国癌症相关死亡的第二大原因。传统方法,包括手术、放疗和化疗,常常伤害健康组织,而较新的方法如免疫疗法效果有限。
治疗PDAC的最大挑战之一在于控制影响癌细胞生长的电场。由于人体组织导电,在体内精确操纵这些场几乎不可能。
新发现表明,MENP疗法有朝一日可能为患者提供更安全、更精确的选择。
“如果该技术成功转化为人类应用,它可能会改变我们治疗胰腺癌和其他实体肿瘤的方式,”细胞纳米医学公司联合创始人、该研究合著者梁博士说。
虽然当前研究是在临床前模型中进行的,但研究团队认为,这些发现为未来的临床试验和新一代无线纳米医学铺平了道路。
来源:迈阿密大学米勒医学院(注:内容可能为风格和长度编辑)
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