癌癥的治療是醫學(xué)領(lǐng)域公認的最大難題。近日，烯旺科技與南京醫科大學(xué)科研團隊發(fā)現了一種基于石墨烯柔性器件的無(wú)創(chuàng )癌癥新療法，裸鼠實(shí)驗結果表明，石墨烯遠紅外顯著(zhù)抑制乳腺癌中轉移性強、預后較差、死亡風(fēng)險較高的三陰性乳腺癌細胞在裸鼠體內的惡性增殖及轉移，且無(wú)明顯副作用。
該研究成果以封面論文的形式刊登在醫療領(lǐng)域前沿期刊《Advanced Therapeutics》（中文譯名“先進(jìn)醫療”）。傳統的手術(shù)切除、化學(xué)或高能放射治療，易損傷鄰近組織器官，具有明顯副作用，石墨烯非侵入治療癌癥的無(wú)創(chuàng )療法，未來(lái)有望為癌癥患者開(kāi)辟全新的治療手段。
《Advanced Therapeutics》2020年第3期封面
一、石墨烯遠紅外腫瘤治療新突破
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)奠基人、江南石墨烯研究院名譽(yù)院長(cháng)、烯旺科技董事長(cháng)馮冠平教授基于長(cháng)期對石墨烯特殊遠紅外的研究，聯(lián)合南京醫科大學(xué)胡克博士、俞婷婷博士科研團隊，率先提出一種非侵入式特殊遠紅外腫瘤治療新方法 -- 石墨烯遠紅外光熱療法，為無(wú)創(chuàng )治療癌癥帶來(lái)了新的曙光，未來(lái)有望應用于無(wú)創(chuàng )治療腫瘤的聯(lián)合策略。
1. 石墨烯非侵入式治療腫瘤，無(wú)創(chuàng )，實(shí)驗無(wú)明顯副作用。研究采用石墨烯和碳纖維器件對乳腺癌細胞進(jìn)行遠紅外輻射處理，與碳纖維器件相比，石墨烯器件產(chǎn)生的遠紅外輻射顯示出較強的穿透能力。基于共振效應，石墨烯器件發(fā)射的特殊遠紅外通過(guò)共振效應更容易被機體吸收，在達到溫熱治療溫度條件的同時(shí)不會(huì )產(chǎn)生明顯副作用。
2. 顯著(zhù)提升腫瘤細胞凋亡率、降低腫瘤細胞的轉移和侵襲能力。石墨烯的柔性電子器件通電后會(huì )顯示出良好的特殊遠紅外線(xiàn)產(chǎn)生能力，其遠紅外輻射能夠更強地誘導乳腺癌細胞發(fā)生凋亡，顯著(zhù)抑制乳腺癌細胞形成單克隆的能力，顯著(zhù)降低腫瘤細胞的轉移和侵襲能力。
3. 能明顯抑制腫瘤生長(cháng)，延長(cháng)機體生存時(shí)間。石墨烯器件產(chǎn)生的遠紅外輻射抑制了MDA-MB-231乳腺癌細胞移植瘤的發(fā)生，并延長(cháng)了荷瘤裸鼠的存活時(shí)間。
之所以出現這一情況，是因為石墨烯遠紅外放射光的峰值與人體以及裸鼠皮膚的吸收峰值極為相似，可以產(chǎn)生更強的共振效應，提高了遠紅外穿透力和組織對石墨烯遠紅外能量的吸收能力。這也意味著(zhù)，石墨烯作為遠紅外熱源時(shí)，石墨烯發(fā)射的遠紅外就能有效抑制癌細胞生長(cháng)、轉移，促進(jìn)癌細胞凋亡。3D體外培養模型也表明，較高的遠紅外穿透力是其具有較強促凋亡能力的原因之一。
二、石墨烯無(wú)創(chuàng )治療癌癥成果引廣泛關(guān)注
石墨烯無(wú)創(chuàng )治療癌癥研究成果發(fā)表以來(lái)，引發(fā)了全球醫學(xué)及材料學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。美國伊利諾大學(xué)教授、原美國芝加哥自然康復信息中心主任陳厚琦教授認為：“石墨烯柔性電子器件被用作腫瘤治療的新型遠紅外發(fā)生器，其高能量轉化率和安全性將在生物醫學(xué)應用中具有很大的優(yōu)勢。”
河北省名中醫、原保定市第一中醫院主任中醫師任慧雅教授對石墨烯柔性電子器件的創(chuàng )新研究及應用非常感興趣，她表示：“研究為腫瘤患者開(kāi)創(chuàng )性提供新的聯(lián)合治療手段，具有廣闊的臨床應用前景和推廣價(jià)值，為腫瘤患者帶來(lái)福音。”
“體外和動(dòng)物體內試驗顯示石墨烯器件作為特殊紅外發(fā)射源其遠紅外波具有更強誘導腫瘤細胞凋亡能力。”江蘇省人民醫院普外科甲狀腺外科主任沈美萍期待這項研究的進(jìn)一步推進(jìn)。
Scopus“青年科學(xué)之星”獎獲得者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授朱彥武評論道：“石墨烯中自由電子在電場(chǎng)驅動(dòng)下運動(dòng)、碰撞等過(guò)程產(chǎn)生的紅外輻射，和金屬或其他碳材料產(chǎn)生的輻射可能具有不同的特征，對石墨烯中電子行為的進(jìn)一步研究可望展現更豐富的物理現象、衍生更多應用。”
隨著(zhù)醫學(xué)科技的不斷發(fā)展，新材料的快速更新，傳統腫瘤治療手段的弊端亟需改變。醫學(xué)界也在不斷尋找著(zhù)新的力量去改變這一現狀。當弊端凸顯，勢必就有新的方式進(jìn)行替代。高效能、無(wú)副作用的無(wú)創(chuàng )治療策略的發(fā)展已成為腫瘤治療重要的研究課題。
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