可植入肿瘤的微型氧气发生器在美国研制成功
科技日报 · 2011/10/11
美国研究人员开发出一种能够植入肿瘤的微型氧气发生器。该装置能够在病灶区域释放出氧气,改变肿瘤微环境的乏氧状况,解决放化疗在某些肿瘤的治疗中效果不佳的问题。

美国研究人员开发出一种能够植入肿瘤的微型氧气发生器。该装置能够在病灶区域释放出氧气,改变肿瘤微环境的乏氧状况,解决放化疗在某些肿瘤的治疗中效果不佳的问题。

据参与该研究的美国普渡大学计算机工程和生物医学工程教授巴巴克·扎伊介绍,该技术主要用于对实体瘤的治疗。这类肿瘤中氧气含量偏低,一般都呈现乏氧状态,而这并不是一件好事,因为放射疗法和不少杀灭癌细胞的药物只有在有氧气参与的情况下才能起效。

肿瘤细胞缺氧使其更容易扩散

如图所示,最靠近血管系统的肿瘤细胞具有充足的氧供,而距离血管越远,氧供则越差。随着氧供减少,细胞逐渐出现缺氧(淡紫色和灰色区域)。肿瘤对缺氧作出的反应即为分泌VEGF,生成新的血管系统,从而获得氧供。

肿瘤微环境乏氧不仅会使肿瘤自身更具侵袭性,还容易促使其进一步发生转移。此外,乏氧状况会降低肿瘤对放射疗法的敏感性,使缺氧区域的癌细胞很难被杀死。例如,胰腺癌和宫颈癌就属于这种情况,其肿瘤微环境是出了名的缺氧。如果能在病灶区域生成氧气,就能让放疗和化疗重新奏效。

这种新型“植入式微型氧气发生器”正是为了这个目的而研制的。该装置长度不到一厘米,能够通过皮下穿刺的方式直接植入肿瘤。而后在超声波信号的作用下,用微小电压将水电解为氢气和氧气。研究人员称,这种疗法在应用上比较简单,只需将氧气发生器植入肿瘤,而后将其暴露在超声波作用范围内即可。

研究人员用该疗法对患有胰腺肿瘤小鼠进行了实验。对照实验显示,植入设备能够正常生成氧气,并加速肿瘤的缩小。

该设备由普渡大学布瑞克纳米技术研究中心研制。美国印第安纳大学医学院临床放射肿瘤学副教授高松储(音译)也参与了该研究。普渡大学已经为该项目提供了约50万美元的研发资金。

扎伊称,这是一项颇具潜力的技术,在肿瘤的治疗上具有广阔的应用前景。

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