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人类新疗法的第一项研究证明了这是一种无创、无害的癌症杀手

IEEE电气电子工程师 来源:lq 2019-08-10 10:32 次阅读

对人类新疗法的第一项研究证明了这是一种无创、无害的癌症杀手。

近日,发表在Science Translational Medicine上的一项研究显示,研究人员对28名患有黑色素瘤的浅肤色患者和19名没有黑色素瘤的健康志愿者进行了对比测试。他们将激光照射到患者手上,发现在10秒至60分钟内,该技术可以识别28名黑色素瘤患者中的27名循环肿瘤细胞。虽然暂时无法正式进入临床应用,但激光的灵敏度是目前用于检测血液中肿瘤细胞的方法的1000倍。对于肿瘤的早期诊断和检测复发具有重大的价值。

如果进一步开发,这个工具可以给医生提供一种无害的、无创的、彻底的方法,在这些细胞在体内形成新的肿瘤之前搜寻并摧毁这些细胞。领导这项研究的阿肯色大学医学科学院纳米医学中心主任Vladimir Zharov说:“这项技术有可能显著抑制转移进程。”

癌症的扩散或转移是癌症相关死亡的主要原因。当来自原发肿瘤的细胞分裂并通过血流和淋巴系统传播时,癌细胞扩散,在身体的新区域沉淀并形成继发肿瘤。

在这些循环中的肿瘤细胞(CTC)有机会“定居”之前杀死它们,可以帮助防止转移和挽救生命。简单地计算CTC可以帮助医生更准确地诊断和治疗转移癌,这是任何设备都无法有效做到的。

Zharov和他的团队在患有黑色素瘤或皮肤癌的人身上测试了他们的系统。激光射向静脉,向血液输送能量,产生热量。黑色素瘤CTC比正常细胞吸收更多的能量,导致它们迅速升温并扩张。

这种热膨胀产生声波,称为光声效应,可以通过放置在激光附近皮肤上的小型超声波传感器来记录。记录显示CTC何时通过血流。

同样的激光也可以用来实时摧毁CTC。激光产生的热量会在肿瘤细胞上形成气泡。气泡膨胀和折叠,与细胞相互作用并机械破坏细胞。想象一下在电子游戏中射杀坏人,或者用紫外线照射细菌。如果这对你来说是件好事,想象一下用激光照射你所爱的人的癌细胞是多么令人满意。

近日发表的这项研究的目的是测试该装置在检测CTC中的准确性。但即使激光处于低能诊断模式,也会导致6名患者中大量的CTC死亡。Zharov说:“在一个病人身上,我们摧毁了96%穿过激光束的肿瘤细胞。”他和他的同事们说,他们希望在未来的研究中,当他们提高能量时,激光会更有效。

Zharov十多年前就提出了这项技术的想法,此后一直在动物身上测试这项技术,并向美国食品药品监督管理局(FDA)证明其安全性。在进行临床试验之前,美国食品药品监督管理局(FDA)必须获得其批准。Zharov说,该装置是第一个在人类身上证实的无创CTC诊断。

至少有100个其他设计用于监控CTC的设备被提出。这些系统通常包括从静脉中抽取血液并在体外对其进行分析。只有一个这样的装置得到了FDA的批准:一种叫做CellSearch的机器,大约有烤箱那么大。它处理少量的血液样本,只提供可能出现在整个血流中的CTC的快照。因此,这种诊断方法在标准癌症治疗中没有广泛应用。

四月份,密歇根大学的研究人员宣布他们在这方面取得了进展。他们戴在手腕上的装置将血液泵出身体,捕获CTC,然后将净化后的血液泵回身体。不过,在一项对狗的研究中,该装置在两到三个小时内只处理了几汤匙动物的血液。

Zharov的装置可以在大约一小时内检测一升血液,而血液不会离开身体。研究人员报告说,它的灵敏度是细胞搜索的1000倍。下一步,Zharov和他的同事们正在一个更大的人类群体上测试这个装置,并将其与传统的癌症治疗相结合,以观察它对转移的影响。

顺便说一下,光声效应最早是由Alexander Graham Bell于1880年提出的,当时他在一项名为“光电话”的发明中传输声音信号。Zharov的团队将他们的设备命名为“cytophone(细胞电话)”。

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原文标题:激光可破坏血液中循环的癌细胞

文章出处:【微信号:IEEE_China,微信公众号:IEEE电气电子工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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