俄勒冈州立大学的研究人员开发出了一种具有独特形状（夹在两个金字塔之间的立方体）的新型磁性纳米粒子，可以显著改善卵巢肿瘤和其他癌症的治疗。这项研究强调了粒子形状在磁性纳米粒子设计中发挥的关键作用。研究人员认为，他们的发现可能会推动癌症治疗的重大进展，即利用热量摧毁癌细胞，这种技术被称为磁热疗。
新型磁性纳米粒子呈立方体形状，夹在两个金字塔之间，代表着治疗卵巢肿瘤和其他类型癌症的突破。图片来源：Parinaz Ghanbari
这些纳米粒子由氧化铁组成，并用钴进行增强（该过程称为掺杂以改变材料特性），在交变磁场的作用下，表现出卓越的加热效率。
当这些颗粒通过静脉注射后在癌变组织中积聚时，它们能够迅速升高到削弱或摧毁癌细胞的温度。
该小鼠模型研究发表在《先进功能材料》上，是俄勒冈州立大学药学院科学家正在进行的纳米医学研究的一部分。
纳米粒子是微小至十亿分之一米的物质，由于其尺寸小且表面积与体积的比值高而具有特殊性质。
科学家表示，磁性纳米粒子多年来已显示出抗癌潜力，但目前，磁热疗通常只能用于可通过皮下注射针接触肿瘤的患者 - 也就是说，如果可以将粒子直接注射到癌症中。
“目前，磁性纳米粒子所需的治疗温度（高于 44 摄氏度）只能通过直接注射来实现，”药学教授 Oleh Taratula 说道。“而且这些纳米粒子的加热效率只有中等，这意味着你需要在肿瘤中保持较高的纳米粒子浓度（高于全身给药通常可以达到的浓度）才能产生足够的热量。”
Taratula 和俄勒冈州立大学、俄勒冈健康与科学大学以及印度理工学院曼迪分校的同事们使用了一种新颖的热分解方法（他们称之为种子和生长的两步过程），制造出了立方双锥形状的钴掺杂氧化铁纳米颗粒。他们的论文是第一份关于这种具有特定形状的纳米颗粒的报告。
“这些纳米粒子表现出了惊人的快速升温能力，在交变磁场下，每秒可升温 3.73 摄氏度，”药学院博士后研究员 Prem Singh 说道。“这是我们之前发表的钴掺杂氧化铁纳米粒子加热性能的两倍。”
这意味着卵巢癌患者可以接受静脉注射，并在一次 30 分钟的非侵入性磁场治疗后，肿瘤停止生长。研究人员指出，短暂的治疗可以提高患者的舒适度和依从性。
癌症靶向肽有助于纳米粒子在肿瘤中积聚，并且由于粒子的加热效率非常强，因此无需高剂量即可达到纳米粒子的必要浓度，从而限制了毒性和副作用。
俄勒冈州立大学药学副教授 Olena Taratula 表示：“这是首次证实全身注射的纳米粒子可将肿瘤加热至 50°C 以上，大大超过了临床相关剂量下有效治疗的治疗阈值 44°C。现在，磁热疗的应用范围非常广泛，可以扩展到各种难以触及的肿瘤，使治疗更加灵活和广泛。”
编译自/ScitechDaily
