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暨南大学联合团队在稀土荧光探针修饰光纤肿瘤诊疗方面取得进展

发布日期:2022年04月13日    浏览次数:442

    近日,暨南大学光子技术研究院关柏鸥教授团队和药学院张冬梅教授团队合作在肿瘤诊疗方面取得重要进展,实现了肿瘤在体原位快速诊断与治疗一体化技术,研究成果以“Fiber‐Optic Theranostics (FOT): Interstitial Fiber‐Optic Needles for Cancer Sensing and Therapy”为题发表在国际期刊Advanced Science(IF:16.81)上。


  如何战胜恶性肿瘤,是现代科技面临的重大挑战性课题之一。人们一直在努力寻找更快捷的肿瘤诊断技术和更有效的肿瘤治疗手段。关柏鸥教授团队和张冬梅教授团队进行跨学科合作,以光纤为载体构建肿瘤诊断与治疗技术。光纤只有头发丝般粗细,能够近乎无创地被引导到达体内病变部位。到达肿瘤病灶后,光纤不仅能够进行肿瘤原位检测,还能对肿瘤加热杀死癌细胞。


  肿瘤检测是通过光纤荧光传感器实现的。研究团队研制了一种肿瘤微环境响应荧光探针,将荧光探针修饰在光纤前端,光纤到达病变位置后荧光探针能够对肿瘤做出快速响应,响应时间小于20秒。如果肿瘤是恶性的,荧光探针会发出荧光,荧光信号经由光纤传递出来。


  肿瘤治疗利用了光热效应,光纤前端一小段光纤中掺有稀土离子,稀土离子吸收光纤中光能转化为热量。肿瘤细胞比正常细胞对热更敏感,在42.5~43℃下正常细胞不会受到损伤,而肿瘤细胞则会损伤坏死。光纤前端还内置了布拉格光栅温度传感器,能够实时监测靶区温度,从而控制热疗剂量。小鼠实验表明,该技术对人胰腺癌移植瘤、人肝癌原位移植瘤、人乳腺癌原位移植瘤都能够有效治疗,肿瘤抑制率达到100%。

 

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  我校光子技术研究院冉洋研究员、王维副研究员、药学院陈敏锋副研究员、医学部徐志远博士后为共同第一作者,光子技术研究院关柏鸥教授和药学院张冬梅教授为共同通讯作者。此外,美国圣约翰大学陈哲生教授为该项研究做出了贡献。该工作得到了国家自然科学基金、广东特支计划本土团队项目、暨南大学学科交叉专项等项目的资助。