稀土“定位”+活性氧“消灭”——癌症诊疗新组合| 前沿用户报道
癌症一直以来都是威胁人类健康的主要疾病之一。尽管近些年来化疗、放疗以及手术治 疗等癌症治 疗 效果相比以前有了很大的改善,但在治 疗过程中,很多病人依旧需要承担很大痛苦,且伴随着各种并发症与副作用。人们仍然迫切需要能够更有效、副作用更小的治 疗手段。
美国内华达大学雷诺分校的Dias(Anade Bettencourt-Dias)博士团队提出了一种癌症治 疗的新手段——利用稀土元素结合活性氧化合物杀死癌细胞。
活性氧常常运用在生物医学领域的应用,但对于稀土而言,以往更多被人所熟知的是在冶金、石油化工、军事等领域的应用,在医学领域的应用并不多见。本文就将带领大家了解稀土和活性氧,以及它们在癌症诊疗方面的作用研究。
稀土元素——癌细胞“监控助手”
镧系元素也叫稀土元素,共包含了17种金属元素。它的特性之一就是受特定光源辐照时会发光,因此它们在工业和医药行业的应用十分广泛,如风力发电机中将风力转化为电能的永磁体、磁共振成像、CD光盘等。同时,在生物研究中,有科学家使用稀土化合物进行细胞孵育,通过这一方式可以观摩到这些化合物在细胞内的发光成像情况,从而得到关于细胞本身及细胞代谢过程的一些信息。
受此启发,内华达大学雷诺分校的 Dias 博士团队就在思考,能否将这一发光功能用于生物成像,解决一些癌症的临床诊断和治 疗问题呢?想法虽好,也存在一个问题,那就是细胞成像只是一个可以实时观察癌细胞状态的辅助工具,而要想同时杀死癌细胞,还需要别的辅助。
这时候,Dias 博士想到了活性氧。
活性氧——癌症治 疗“潜力股”
活性氧是一种非常活泼的分子,既可通过生物细胞正常代谢产生,也可由外源性因素产生,它极易与周围分子反应,释放出能量。这一特性使活性氧具有两面性,即过量会引起损伤效应,但适量增加却可以诱导细胞衰老和凋亡,具有抗肿瘤效果。
因此,Dias 博士团队就想到,要是将发光的稀土元素与活性氧化合物结合,就可以利用稀土元素的发光特性进行荧光成像,了解细胞状态,再利用活性氧进行癌细胞治 疗,从而实现癌症的诊断和治 疗。
为了早日实现稀土+活性氧的诊疗手段,Dias 博士提出还存在两个问题亟待改善:一个是稀土-活性氧化合物的发光效率仍旧比较低,导致成像过程中对活性氧的监控效率低下;另一个就是活性氧含量的控制问题,因为过量的活性氧会造成氧化反应失衡,容易导致细胞内的生物分子发生氧化性损伤。
针对上述的两个问题,Dias 博选择从稀土化合物入手。针对发光效率低的问题,一个可行的方案是找到合适的配体——激发稀土元素的敏化剂,从而最大程度的提高稀土-活性氧化合物的发光效率,Dias 博士团队将利用 Fluorolog-QM 科研级荧光光谱仪 进行下一步研究。
尽管癌症依旧是很多人谈之色变的疾病,但科学家们正在努力寻找更有效的治 疗方法,以减轻病人的痛苦。相信随着新诊疗手段的不断出现,人们终会在不久的将来攻克癌症。
仪器推荐
Fluorolog-QM科研级荧光光谱仪
模块化设计,可针对不同应用实现个性化配置。
适用于AIE、钙钛矿、近红外一区二区荧光探针、稀土纳米发光材料、量子点、光功能材料等热点应用。
激发波长低至180nm起,发射波长可覆盖185~5500nm
全波长范围准确聚焦,无色差
高灵敏度35000:1,高分辨率0.1nm
全套寿命测试技术(TCSPC、MCS、SSTD和延迟技术),可实现全光谱稳瞬态、延迟光谱测试功能
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