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医学院及附属东方医院成昱教授团队开拓磁力热协同肿瘤治疗新模式,成果发表于Advanced Science

来源:医学院   时间:2020-05-12  浏览:

澳门威斯尼人38238-38238威尼斯欢迎你医学院及附属东方医院成昱教授团队发现,基于铁氧体材料的微磁力和磁热可协同程序化调控肿瘤细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)的产生,实现了磁力热物理协同治疗(mechanical-thermal induction therapy,MTIT),为深层肿瘤根除提供了物理与生化协同治疗的新模式。此研究成果5月9日在线发表于Advanced Science杂志。论文的第一作者是博士研究生吴交交,通讯作者是成昱教授。

早在2000多年前,我们的祖先就发现了磁现象。磁场是一种安全且时空可控的物理手段,在生命医学领域有广泛应用。磁感应物质可将外加磁场能量转化为热能或机械能,有望为肿瘤提供一种简单又有效的治疗手段。如何兼顾磁物理治疗的有效性和安全性,是其临床转化面临的巨大挑战。

此项研究以60 nm锌掺杂氧化铁纳米方块为磁感应器,分两个关键阶段接收磁场信号进行肿瘤治疗。第一阶段是超低频磁力增敏,磁性材料在15 Hz旋转磁场下产生类似“涡旋”的机械力破坏细胞亚细胞结构,调控细胞内的ROS水平,提高肿瘤细胞的敏感性;第二阶段是高频磁热治疗,磁性材料在375 kHz交变磁场下产热,对肿瘤细胞的ROS进一步调控,从而实现低热(42-43.5 ℃)治疗。在脑胶质瘤和乳腺癌动物模型中,采用MTIT治疗的小鼠肿瘤完全消失,实现了令人欣喜的抗肿瘤治疗效果。

磁力热疗(MTIT)调控肿瘤细胞内ROS示意图

医学专家表示,万物之始,大道至简”,这种基于简单的磁感应材料,通过双频磁场的智能调控,可实现对细胞的力、热及生化信号的远程调控,为深层肿瘤治疗提供了更加简单、有效的物理治疗方案。

成昱教授团队扎根微磁力调控的基础研究和转化医学,近年来已分别在Advanced Materials (2018, 2020) 、Advanced Science (2020) 、Small (2020) 、Angewandte Chemie International Edition (2020) 、Theranostics (2017)、Journal of Controlled Release (2016)等重要学术杂志发表一系列论文,并自主研发微磁力调控设备,积极进行微磁力产业化和临床应用对接。

此项研究工作得到澳门威斯尼人38238-38238威尼斯欢迎你脑与脊髓临床研究中心、附属东方医院的大力支持,并获得了国家自然科学基金、上海市教委科研创新计划重大创新项目、中央高校经费、澳门威斯尼人38238-38238威尼斯欢迎你教育发展基金、上海蓝十字脑科医院的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.201902933

 

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