液体金属

科技丨液态金属新用途癌症的ldquo

发布时间:2022/5/7 11:34:10   

一提到癌症,大家都“谈癌色变”,虽然现在部分癌症可以通过化疗的方法治愈,但由于化疗在杀死癌细胞的同时,也杀死了大量的正常细胞,导致癌症患者在接受化疗后,身体状况急剧下降。那么,有没有一种治疗方法不仅能够杀死癌细胞,同时对正常细胞无害的治疗方法呢?

近来,来自北卡罗莱纳州立大学(NCSU)的科学家们开发了一种新技术,研究者们把他们设计的液态金属颗粒形容为“纳米终结者”,这些液态金属颗粒能够附着在癌细胞上从而更有效地传递药物,杀死癌细胞。

这些液态金属微粒如何帮助杀死癌细胞?

该液态金属颗粒是将一种镓铟合金,室温下呈现稳定的液态,科学家们将该液态金属微粒放进含有两种类型特殊分子的溶液中,称为聚合物配体。然后,使用超声波,将金属分散成直径为纳米的小液滴,使该溶液中的配体附着在液滴上。随后将常见的化疗药物阿霉素混合到该溶液中,那些小液滴上的配体连接到它。被引入到血液后,第二类配位体找到癌细胞,让这些细胞吸收纳米液滴,然后将化疗药物释放到细胞里,从而达到杀死癌细胞的效果。随着这些纳米液滴开始慢慢聚集,尺寸逐渐增大,最后形成越来越大的液态金属液滴,这些大的液态金属液滴可以通过扫描很容易检测到,从而帮助医生找到肿瘤。

小鼠实验证明“纳米终结者”治疗癌症有效且无毒

科学家们在一只有卵巢癌的小鼠身上测试了该液态金属颗粒,他们将“纳米终结者”注射到小鼠血液里。结果发现癌细胞吸收了纳米液滴,由于这些细胞的酸性很高,令液珠的氧化表皮破裂,从而释放出包含着阿霉素的聚合物配体,从内到外攻击癌细胞。研究团队报告称,相比仅使用阿霉素进行化疗,这种新技术在抑制卵巢肿瘤生长上拥有“相当显著的加倍有效性”。

此外,液态金属溶解时释放出的镓离子对进一步提高抗癌药物的药效也有帮助。研究小组在实验后对小鼠进行90天的跟踪观察后报告,这种材料可生物降解,并没有任何造成中毒的迹象。团队正计划进行更大规模的动物实验,最终有望推广至临床试验。

试验表明,纳米颗粒是如此有效,以至于科学家们将这些液态金属颗粒起了个绰号“纳米终结者”。在试验的过程中,金属对小鼠似乎没有产生不良影响。

“纳米终结者”技术先进性体现在哪儿?

该项研究的作者之一ZhenGu总结了该项技术的先进性,他们认为,该项技术的先进性主要体现在他们有一个药物输送技术,可以提高被传递药物的功效,同时可以帮助医生找到肿瘤,可以大批量地生产,而且似乎是完全可生物降解的,且毒性极低;另外该技术的优点之一是,这些液体金属药物载体或“纳米终结者”很容易制备。

使用“纳米终结者”的亮点

使用这些液态金属微粒的亮点之一是它们不影响健康,对正常细胞无害。在许多癌症治疗的方法中,其治疗过程对人体伤害很大,因为这些方法在试图杀死癌细胞的同时也杀死很多正常细胞。由此可见,该“纳米终结者”在治疗癌症的效果上是有效且安全的。作者也希望该项技术能够早日应用到临床试验中,为人类带来治疗癌症的福音。

这项研究成果已经发表在《自然—通讯》期刊。

本文内容由非晶材料学术委员会提供。

                      材料人

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