利用光治療癌症的新型無線LED設備
聖母大學的科學家們創造了一種可植入的無線LED 設備,它利用光和一種特殊的染料來殺死癌細胞並激活免疫系統,為有效治療體內癌症提供了一種新方法。特定形式的光與光激活藥物配伍後,可作為有效的非侵入性治療方法,用於治療皮膚上或皮膚附近的癌症。然而,位於人體深部的癌症–被組織、血液和骨骼所屏蔽–仍然無法獲得光的治療效果。
聖母大學的研究人員開發出一種突破性的無線LED 設備,可以植入治療難以觸及的癌症。這種裝置與光敏染料一起使用,可以殺死癌細胞,並刺激免疫系統更有效地針對癌症。它所採用的綠光能引發強大的免疫反應,促進細胞死亡,進而增強免疫活動。該設備具有遠端活化和治療監測的潛力,標誌著在治療深層癌症方面取得了重大進展。這項研究得到了聖母大學STIR 基金的支持,該基金旨在推動影響健康、環境和技術的跨學科計畫。資料來源:聖母大學
為了讓這些難以接近的癌症也能享受到光的好處,聖母大學的工程師和科學家們設計出了一種可以植入的無線LED 設備。這種裝置與光敏染料結合,不僅能摧毀癌細胞,還能調動免疫系統的癌症標靶反應。這項研究發表在《光診斷與光動力療法》(Photodiagnosis and Photodynamic Therapy)雜誌。
“某些顏色的光比其他顏色的光能更深地穿透組織,”論文共同作者、電子工程副教授托馬斯-奧沙利文(Thomas O’Sullivan)說。 “事實證明,那種穿透力不強的光–在這種情況下是綠色–能夠對癌細胞產生更強大的反應。”
在光能有效摧毀癌細胞之前,必須先在細胞上施用一種帶有光吸收分子的染料。設備開啟後,染料將光轉化為能量,能量使細胞自身的氧氣產生毒性–其實就是讓癌細胞自相殘殺。
雖然其他治療方法也會將細胞本身的氧氣作為武器,但這種裝置會造成一種特別偶然的細胞死亡形式。
生物化學研究生海莉-桑德斯(Hailey Sanders)和電子工程研究生成勳-羅(SungHoon Rho)一起合作,敏銳地註意到,經過處理的細胞正在腫脹,這是一種細胞死亡–“火化「(pyroptosis)–的標誌,它特別善於觸發免疫反應,”論文共同作者、埃米爾-霍夫曼(Emil T. Hofman)科學教授布拉德利-史密斯(Bradley Smith)說。目標是誘導細胞一點點熱解死亡,然後觸發免疫系統開始攻擊癌症。 “
在未來的研究中,該裝置將用於小鼠,以觀察在一個腫瘤中啟動的癌症殺傷反應是否會促使免疫系統識別並自行攻擊另一個癌症腫瘤。
奧沙利文指出,這種裝置只有米粒大小,可以直接注射到癌症腫瘤中,並透過外部天線遠端活化。我們的目標是利用該設備不僅提供治療,還能監測腫瘤的反應,並根據需要調整訊號強度和時間。
編譯自/ scitechdaily