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www.85058.com我校“肿瘤诊断和治疗双功能超声造影

发布时间:2019-12-13 06:52编辑:产品评测浏览(132)

    近日,南京大学声学研究所章东教授课题组在超声联合微气泡治疗肿瘤的机制研究方面取得重要进展。通过将子宫颈癌细胞同步于不同细胞周期,并利用超声激励造影剂微气泡引发细胞声孔效应,他们发现S期细胞的细胞膜和细胞骨架对微泡声孔效应的瞬时响应更为强烈,由此可显著提高基因/药物向肿瘤细胞内部的输运效率。该研究成果以“Cell-cycle-specific Cellular Responses To Sonoporation”为题发表于国际著名医学期刊《Theranostics》(Theranostics2017; 7:4894-4908. doi:10.7150/thno.20820)。论文共同第一作者为博士生范鹏飞和硕士生张毅,通讯作者为章东教授和屠娟教授。

    7月8日,由厦门市科技局组织专家对厦门大学生物医学工程研究中心张其清教授承担的、具有自主知识产权的“载有羟基喜树碱的超声造影剂制备及其定位治疗肝癌的研究”项目通过了验收,专家组听取课题组的汇报,详细审查了技术报告和资料等,专家组认为,课题组面向国家重大需求、面向世界前沿,围绕解决重大疾病问题组织的该项目研究,技术原理先进,该成果既可以作为超声造影剂,又具有超声定位抗肿瘤作用用于肿瘤靶向治疗,对于提升传统抗肿瘤药物开发的技术层次,加速同类剂型抗肿瘤药物的开发应用具有重要意义,是一项有重大理论意义和实际应用价值的创新性研究,预期具有良好的产业化前景。 本项目是以可生物降解的高分子聚合物PLA 为材料,采用超声乳化法结合SPG 膜乳化技术和冷冻干燥技术制备的内含全氟丙烷气体的载药微泡超声造影剂,研究结果证明,通过超声成像可确定该造影剂微泡在体内的位置,利用超声空化效应可使微泡破裂、释放药物,利用声孔效应增强局部毛细血管和细胞膜通透性,从而达到增加靶向部位血药浓度,减少用药剂量和靶向给药的效果。该超声定位靶向载药微泡超声造影剂可实现提升恶性肿瘤的诊断、治疗、肿瘤血管栓塞和化疗等的水平,研究工作填补了国内外在这一领域的研究空白。

    在生命科学、临床医学及其相关领域,针对恶性肿瘤的精准诊断和治疗已经成为长盛不衰的研究热点。然而,任何抗癌基因/药物在杀伤肿瘤细胞的同时都不可避免地会对正常细胞产生生物毒性,破坏病人本就脆弱的免疫系统,甚至威胁其生命。因此,如何在提高靶向基因/药物疗效的同时,抑制其系统生物毒性及其它副作用,已经成为靶向基因/药物临床治疗亟需面对的主要挑战之一。

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    图1 细胞周期示意图和不同周期细胞的荧光图片

    自2010年以来,章东教授课题组持续致力于利用声致穿孔(sonoporation) 效应促进抗癌基因/药物在肿瘤靶区的输运和吸收。在超声驱动下,空化微泡可通过施加剪切力或产生高速冲击波,导致细胞膜表面出现微/纳米尺度的孔洞从而显著增强其通透性,并由此大幅提高基因/药物的转染效率。但是,生物细胞始终处于周期性的分裂增殖过程;一个完整的细胞周期(cell cycle)通常包含DNA合成前期、DNA合成期、DNA合成后期及细胞分裂期等阶段 。在不同阶段,细胞组织结构(如细胞膜、细胞骨架和细胞核)存在显著差异,导致细胞形貌、粘弹性质乃至功能不同。由此可以断定,处于不同周期的细胞必将对声孔效应作出不同的响应,乃至对微泡的动力学行为产生影响。

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