近红外光控自由基发生器用于乏氧肿瘤治疗

yidongka

       在癌症病人体内，随着肿瘤的产生和增长，由于供氧不足等原因，肿瘤内部会呈现乏氧状态。光动力学疗法是利用光敏剂将光的能量传递给肿瘤组织的氧气，最终产生活性氧来达到杀死癌细胞的效果。然而活性氧的产生严重依赖于氧气的浓度，因此光动力学治疗在乏氧肿瘤区域并不能起到良好的治疗效果。近年来，如何解决光动力学治疗中的乏氧问题已成为目前科学研究的热点。主流的方法是通过一系列的物理及化学手段将氧气运载到乏氧区域，这一方法虽然有效，但是增加了光动力学治疗的难度，同时并没有从根本上解决光动力学治疗对氧气的依赖。

       最近，武汉大学的张先正教授和博士生王晓强等利用自由基取代的活性氧，从根本上解决了乏氧肿瘤的治疗问题。自由基是一类具有未成对电子的分子或者分子片段，具有较高的反应活性，可以起到与活性氧类似的细胞杀伤作用。自由基可以通过一系列引发剂以加热或光照等方法生成，该过程不需要氧气的参与。作者将偶氮类热引发剂（AIBI）包载于金纳米笼内部，并利用温敏高分子将金纳米笼孔道封堵，得到一种近红外光控自由基发生器。这种自由基发生器可以在近红外光的照射下产生高活性的自由基，产生的自由基可以引起细胞氧化应激，最终导致细胞凋亡。
       与活性氧相比，自由基的产生完全不依赖于氧气浓度。而利用金纳米笼作为药物载体和光热转换的特殊性质，该自由基发生器可以有效地在细胞内和生物体内产生自由基。这种自由基治疗策略在常氧和乏氧的条件下起到了同等的治疗效果，从根本上解决了光动力学治疗对氧气的依赖。这项研究开启了自由基用于乏氧癌症治疗的新途径。