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合肥研究院在“磁力刀”抑制肿瘤生长领域取得新进展
文章来源: 王辉 发布时间: 2020-07-03

近日,中科院合肥研究院强磁场中心王辉研究员与张欣研究员合作,利用磁溶剂热法合成出海胆状镍纳米粒子(UNNPs),实现了旋转磁场诱导下的肿瘤细胞凋亡以及肿瘤生长抑制。相关成果以“Synthesis of urchin-like nickel nanoparticles with enhanced rotating magnetic field-induced cell necrosis and tumor inhibition”为题发表于国际期刊《化学工程期刊》(Chemical Engineering Journal)。 

  近年来,磁性纳米颗粒(MNPs)已经被广泛应用于癌症治疗,“磁力刀”概念也随即被提出,即磁性纳米粒子在旋转磁场作用下,产生带有类似“旋转搅拌”功能的机械力,利用这种机械力可以破坏肿瘤细胞,达到与手术刀相同的效果。这种由磁性纳米粒子组成的‘磁力刀’不是传统意义上‘刀’,它是一种磁场带动下的‘机械力',这种力量形似榨汁机在搅拌水果时产生的涡轮形力量,水果在涡轮力的作用下被搅碎,同理细胞在磁场机械力的作用下被搅碎直至死亡。 

  因其具有深层肿瘤治疗以及远距离操纵等优势,磁机械癌症疗法受到该领域的持续关注。目前,不同类型的MNPs已经被广泛应用于磁机械诱导的癌症治疗,但这些MNPs存在表面光滑和磁性较弱等缺点,难以在磁机械癌症治疗方面取得更大进展。因此,设计一种具有高饱和磁化强度和结构特异性的MNPs对于提升磁机械癌症治疗效率具有重要的意义。 

  研究人员利用外加磁场和溶剂热法一步合成了UNNPs,相关表征以及实验表明,该UNNPs不仅具有高饱和磁化强度和结构特异性等优点,对正常细胞以及生物体无明显毒副作用。在低频旋转磁场下,UNNPs展现了“磁力刀”的作用,有效抑制了小鼠体内乳腺癌的生长。 

  研究工作获得国家自然科学基金、合肥研究院启动基金、合肥研究院院长基金、合肥大科学中心协同创新培育基金、安徽省医学物理技术重点实验室等项目的资助。

       论文链接https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125823

  

  
  旋转磁场诱导UNNPs产生机械力抑制肿瘤生长的机理示意图
  

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