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用微小的气泡杀死肿瘤

2019-01-08

  使用超声波在目标血管内产生微小气泡可能是一种非外科手术方式,以使其血液供应和抗癌药物的供血不足。

  这种方法被称为“gas embolotherapy”,它将一种物质的微小液滴注入肿瘤的血管中。

  当从外部设备上使用超声波时,液滴会产生气泡,气泡会变大并阻塞血管。

  在之前的研究中,研究小组还惊奇地发现,一些气泡进入了更小的血管,导致血管破裂并出现渗漏。

  在一篇发表在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)上的论文中,研究人员详细描述了探索这种方法的过程,以发现更多关于其动力学及其工作原理的信息。

  “我们已经找到了,”来自中国西安交通大学生物医学工程副教授的第一位研究报告作者Yi Feng表示,“气体栓塞治疗不仅可以通过切断血流来治疗肿瘤,而且还具有很大的潜力被用作靶向给药的来源。”

  没有血液供应,实体瘤的生长不会超过几毫米,也不能扩散。

  然而,他们通过产生能够触发新血管形成的化学物质来克服这个问题——这一过程被称为血管生成。

  提供了专门的血液供应,肿瘤将接受氧气和营养物质,帮助它们生长和扩散到邻近组织,并传播到身体的其他部位,形成新的转移或继发性肿瘤。

  到目前为止,科学家已经开发出一种阻止或减缓肿瘤生长的方法,叫做“血管生成抑制剂”,它可以阻止血管形成的过程。

  另一种备受关注的方法是“栓塞”,即通过注射药物或直接插入纳米颗粒来阻断血管。

  气体栓塞是栓塞的一种形式,它利用气泡堵塞血管。冯教授和他的同事们使用一种名为“声滴汽化”(ADV)的技术,从注入的含有“牛血清白蛋白”的“十二氟戊烷”液滴中生成气泡。

  他们对取自老鼠肠系膜的组织进行了实验。肠系膜是一种皮瓣,将肠子系在腹部的壁上,富含血管。

  当他们应用超声波时,他们发现这些液滴形成了聚集在一起的气泡,其中一些气泡融合在一起形成更大的气泡,然后堵塞了组织的毛细血管。

  他们还观察到一个“内陷”的例子,即在血管中形成一个“囊状腔”并导致其破裂。他们认为这是气泡与血管相互作用的结果。

  研究小组认为,这些结果表明,gas embolotherapy可以用来“double punch”癌症。第一种方法可以切断肿瘤的血液供应,第二种方法可以提供抗癌药物。

  此外,香港治疗肿瘤,这种方法还可以减少药物剂量,因为阻断血液供应会使药物在肿瘤附近停留更长的时间。

  该研究的通讯作者、西安交通大学生物医学工程教授万明熙解释说,癌症治疗的研究人员一直试图解决两个问题:如何杀死肿瘤,以及如何减少化疗的副作用。

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