邢达教授、胡祥龙研究员团队再发国际顶级期刊《Nano Letters》报道非药物肿瘤治疗新技术

2019-02-21 09:38:27
科学研究

2月8日,我校生物光子学研究院暨教育部激光生命科学重点实验室邢达教授、胡祥龙研究员团队在肿瘤治疗方法学上取得重要研究进展,创新性提出一种微波选择性激发生物氨基酸分子的肿瘤非药物治疗新技术,发表在国际著名期刊《Nano Letters》上(Pulsed Microwave Pumped Drug-Free Thermoacoustic Therapy by High-Biocompatible and Safe Metabolic Polyarginine Probes, 2019, DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04723, https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.8b04723, 影响因子12.08)。

肿瘤的治疗多离不开放疗和化疗,但同时放疗和化疗多对正常机体组织产生严重伤害。当前的研究热点是如何采用非电离辐射以避免放疗的损伤和通过生物靶向定位把载药探针引导到肿瘤区域以减小化疗毒性。但是由于机体复杂免疫系统的存在,探针的靶向效率受到很大制约,同时又带来新材料的生物毒性等复杂问题。

脉冲微波触发可在亚细胞水平实现热弹冲击波,对病变组织可造成无任何副作用的精准损伤,对肿瘤具有极大的潜在治疗功能,同时,基于脉冲微波的治疗技术表现出良好的非侵入性和深层穿透性特征,这是传统的光学诊疗策略难以实现的,但是该技术难以应用的限制之一是缺乏高生物安全性的微波吸收材料。

生物功能高分子的开发与诊疗学应用是该团队的重要兴趣之一,该文首次报道利用高生物安全性的聚精氨酸构建新型微波吸收探针,并修饰线粒体靶向基团,将探针精准定位到肿瘤细胞线粒体。在细胞和动物活体层面上验证了该探针良好的线粒体靶向性,在脉冲微波辐照下,原位损伤线粒体诱发高效肿瘤细胞凋亡。进一步的动物实验表明聚精氨酸探针具有高生物兼容性,适用于动物活体治疗与成像,在脉冲微波激发下可极大地抑制肿瘤生长。该研究作为一种新型的无药物肿瘤精准物理治疗新策略,为深层肿瘤与其他疑难疾病的诊疗提供了一种全新技术,具有重要的科学价值和应用前景。

论文第一作者为华南师范大学生物光子研究院博士研究生翟少东,胡祥龙研究员和邢达教授为论文的共同通讯作者,华南师范大学为独立署名单位,该研究得到国家自然科学基金重点及面上,广东省杰出青年科学基金等经费支持。

作者/通讯员:覃欢 | 来源:生物光子学研究院 | 编辑:杨柳青