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近红外激光新进展是时候跟癌症拜拜了

本文摘要:光动力疗法(PhotodynamicTherapy,PDT)是用光敏药物和激光活化化疗肿瘤疾病的一种新方法,是一种有氧分子参予的预示生物效应的光化学反应。与传统肿瘤疗法比起,PDT的优势在于需要准确展开有效地的化疗,无创伤,副作用小。

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光动力疗法(PhotodynamicTherapy,PDT)是用光敏药物和激光活化化疗肿瘤疾病的一种新方法,是一种有氧分子参予的预示生物效应的光化学反应。与传统肿瘤疗法比起,PDT的优势在于需要准确展开有效地的化疗,无创伤,副作用小。

在PDT中,当特定波长的激光太阳光靶点(肿瘤部位)时,能使选择性挤满在肿瘤的组织的光敏药物活化,光敏剂(PS)吸取光能,将能量传递给周围的氧,然后将氢转化成为活性很强的单态氧或自由基,与附近的生物大分子再次发生水解反应,产生细胞毒性进而破片肿瘤细胞。然而,现有的PDT方法在一线临床化疗时有一定的局限性,当PDT药物效率较低时会引发遗传变异,从而减少化疗效果。

提升PDT化疗效率的关键在于三点:如何把光敏剂集中于到一个所需的方位,寻找这种光敏剂的最佳吸取波长范围,以及化疗后光敏剂清理细胞器的速度能超过多慢。韩国科学技术研究院的一组研究人员研发了一种将近红外光动力疗法,有效地填补了当前PDT技术的缺失。

他们研发了一种取名为线粒体靶向光动力治疗剂(MitDt)的光敏剂,能最大限度地充分发挥PDT效应,同时增加不必要的副作用。因为线粒体在新陈代谢中充分发挥最重要的起到,且具备较高的跨膜电位,因此将线粒体作为靶点,以最大限度地充分发挥光敏剂的起到。

根据该研究小组的研究,当线粒体被激光太阳光后,不会产生活性氧(ROS)并立刻丧失线粒体膜电位,进而引起细胞细胞死亡。因此,将PDT试剂与线粒体靶向剂结合,可导致肿瘤细胞的很快受损,提升了化疗效果,并增加了不必要的副作用。

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为了应用于线粒体靶向光敏剂,研究小组研发了近红外区PDT试剂,由于近红外激光具备渗透性,该制剂可用作化疗深层的组织恶性肿瘤。同时也减少了光衍射,取得更高的化疗效果。然而,用近红外激光太阳光时长时间细胞产生的单态氧也是个棘手的问题。

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为了解决问题这个问题,研究小组研发了一种新的光敏剂,它融合了功能化的近红外染料和线粒体靶向剂,可在已完成化疗后较慢清理细胞器,并长年留存在癌线粒体中,以减少激光照射靶部位的活性氧数量。为了检验化疗效果,研究小组将MitDt流经荷瘤小鼠体内。用波长为762nm的近红外激光太阳光它们来诱导癌症化疗,最后将其肿瘤区域减少原本的三分之一。这种强化的光动力学癌症化疗的优点是,仅有在化疗所需的部位产生效果,没任何副作用,因为这种光敏剂在癌细胞线粒体中停留时间更长。

实验也证实了这种光敏剂没细胞毒性。


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