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合肥研究院在“磁力刀”抑制腫瘤生長領域取得新進展
文章來源: 王輝 發布時間: 2020-07-03

近日,中科院合肥研究院強磁場中心王輝研究員與張欣研究員合作,利用磁溶劑熱法合成出海膽狀鎳納米粒子(UNNPs),實現了旋轉磁場誘導下的腫瘤細胞凋亡以及腫瘤生長抑制。相關成果以“Synthesis of urchin-like nickel nanoparticles with enhanced rotating magnetic field-induced cell necrosis and tumor inhibition”為題發表于國際期刊《化學工程期刊》(Chemical Engineering Journal)。 

  近年來,磁性納米顆粒(MNPs)已經被廣泛應用于癌癥治療,“磁力刀”概念也隨即被提出,即磁性納米粒子在旋轉磁場作用下,產生帶有類似“旋轉攪拌”功能的機械力,利用這種機械力可以破壞腫瘤細胞,達到與手術刀相同的效果。這種由磁性納米粒子組成的‘磁力刀’不是傳統意義上‘刀’,它是一種磁場帶動下的‘機械力',這種力量形似榨汁機在攪拌水果時產生的渦輪形力量,水果在渦輪力的作用下被攪碎,同理細胞在磁場機械力的作用下被攪碎直至死亡。 

  因其具有深層腫瘤治療以及遠距離操縱等優勢,磁機械癌癥療法受到該領域的持續關注。目前,不同類型的MNPs已經被廣泛應用于磁機械誘導的癌癥治療,但這些MNPs存在表面光滑和磁性較弱等缺點,難以在磁機械癌癥治療方面取得更大進展。因此,設計一種具有高飽和磁化強度和結構特異性的MNPs對于提升磁機械癌癥治療效率具有重要的意義。 

  研究人員利用外加磁場和溶劑熱法一步合成了UNNPs,相關表征以及實驗表明,該UNNPs不僅具有高飽和磁化強度和結構特異性等優點,對正常細胞以及生物體無明顯毒副作用。在低頻旋轉磁場下,UNNPs展現了“磁力刀”的作用,有效抑制了小鼠體內乳腺癌的生長。 

  研究工作獲得國家自然科學基金、合肥研究院啟動基金、合肥研究院院長基金、合肥大科學中心協同創新培育基金、安徽省醫學物理技術重點實驗室等項目的資助。

       論文鏈接https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125823。

  

  
  旋轉磁場誘導UNNPs產生機械力抑制腫瘤生長的機理示意圖
  

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