俄勒岡州立大學的研究人員開發了一種具有獨特形狀（夾在兩個金字塔之間的立方體）的新型磁性奈米粒子，可以顯著改善卵巢腫瘤和其他癌症的治療。這項研究強調了粒子形狀在磁性奈米粒子設計中發揮的關鍵作用。研究人員認為，他們的發現可能會推動癌症治療的重大進展，即利用熱量摧毀癌細胞，這種技術稱為磁熱療。

新型磁性奈米粒子呈立方體形狀，夾在兩個金字塔之間，代表著治療卵巢腫瘤和其他類型癌症的突破。圖片來源：Parinaz Ghanbari

這些奈米粒子由氧化鐵組成，並以鈷進行增強（該過程稱為摻雜以改變材料特性），在交變磁場的作用下，表現出卓越的加熱效率。

當這些顆粒通過靜脈注射後在癌變組織中積聚時，它們能夠迅速升高到削弱或摧毀癌細胞的溫度。

這項小鼠模型研究發表在《先進功能材料》上，是俄勒岡州立大學藥學院科學家正在進行的奈米醫學研究的一部分。

奈米粒子是微小至十億分之一米的物質，由於其尺寸小且表面積與體積的比值高而具有特殊性質。

科學家表示，磁性奈米粒子多年來已顯示出抗癌潛力，但目前，磁熱療通常只能用於可透過皮下注射針接觸腫瘤的患者- 也就是說，如果可以將粒子直接注射到癌症中。

「目前，磁性奈米粒子所需的治療溫度（高於44 攝氏度）只能透過直接注射來實現，」藥學教授Oleh Taratula 說。 「而且這些奈米粒子的加熱效率只有中等，這意味著你需要在腫瘤中保持較高的奈米粒子濃度（高於全身給藥通常可以達到的濃度）才能產生足夠的熱量。”

Taratula 和俄勒岡州立大學、俄勒岡健康與科學大學以及印度理工學院曼迪分校的同事們使用了一種新穎的熱分解方法（他們稱之為種子和生長的兩步驟過程），製造出了立方雙錐形狀的鈷摻雜氧化鐵奈米顆粒。他們的論文是第一份關於這種具有特定形狀的奈米顆粒的報告。

「這些奈米粒子展現了驚人的快速升溫能力，在交變磁場下，每秒可升溫3.73 攝氏度，」藥學院博士後研究員Prem Singh 說道。 “這是我們之前發表的鈷摻雜氧化鐵奈米粒子加熱性能的兩倍。”

這意味著卵巢癌患者可以接受靜脈注射，並且在一次30 分鐘的非侵入性磁場治療後，腫瘤停止生長。研究人員指出，短暫的治療可以提高患者的舒適度和順從性。

癌症靶向肽有助於奈米粒子在腫瘤中積聚，並且由於粒子的加熱效率非常強，因此無需高劑量即可達到奈米粒子的必要濃度，從而限制了毒性和副作用。

俄勒岡州立大學藥學副教授Olena Taratula 表示：「這是首次證實全身注射的奈米粒子可將腫瘤加熱至50°C 以上，大大超過了臨床相關劑量下有效治療的治療閾值44°C。現在，磁熱療的應用範圍非常廣泛，可以擴展到各種難以觸及的腫瘤，使治療更加靈活和廣泛。」

編譯自/ ScitechDaily