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石墨烯无创治疗癌症新突破 登上全球医疗领域前沿期刊《先进医疗》

 发布时间:2020-03-31 23:58:37
深圳2020年3月31日 /美通社/ -- 癌症的治疗是医学领域公认的最大难题。近日,烯旺科技与南京医科大学科研团队发现了一种基于石墨烯柔性器件的无创癌症新疗法,裸鼠实验结果表明,石墨烯远红外显著抑制乳腺癌中转移性强、预后较差、死亡风险较高的三阴性乳腺癌细胞在裸鼠体内的恶性增殖及转移,且无明显副作用。

该研究成果以封面论文的形式刊登在医疗领域前沿期刊《Advanced Therapeutics》(中文译名“先进医疗”)。传统的手术切除、化学或高能放射治疗,易损伤邻近组织器官,具有明显副作用,石墨烯非侵入治疗癌症的无创疗法,未来有望为癌症患者开辟全新的治疗手段。

《Advanced Therapeutics》2020年第3期封面
《Advanced Therapeutics》2020年第3期封面

一、石墨烯远红外肿瘤治疗新突破

中国石墨烯产业奠基人、江南石墨烯研究院名誉院长、烯旺科技董事长冯冠平教授基于长期对石墨烯特殊远红外的研究,联合南京医科大学胡克博士、俞婷婷博士科研团队,率先提出一种非侵入式特殊远红外肿瘤治疗新方法 -- 石墨烯远红外光热疗法,为无创治疗癌症带来了新的曙光,未来有望应用于无创治疗肿瘤的联合策略。

1.石墨烯非侵入式治疗肿瘤,无创,实验无明显副作用。研究采用石墨烯和碳纤维器件对乳腺癌细胞进行远红外辐射处理,与碳纤维器件相比,石墨烯器件产生的远红外辐射显示出较强的穿透能力。基于共振效应,石墨烯器件发射的特殊远红外通过共振效应更容易被机体吸收,在达到温热治疗温度条件的同时不会产生明显副作用。

2.显著提升肿瘤细胞凋亡率、降低肿瘤细胞的转移和侵袭能力。石墨烯的柔性电子器件通电后会显示出良好的特殊远红外线产生能力,其远红外辐射能够更强地诱导乳腺癌细胞发生凋亡,显著抑制乳腺癌细胞形成单克隆的能力,显著降低肿瘤细胞的转移和侵袭能力。

3.能明显抑制肿瘤生长,延长机体生存时间。石墨烯器件产生的远红外辐射抑制了MDA-MB-231乳腺癌细胞移植瘤的发生,并延长了荷瘤裸鼠的存活时间。

与碳纤维对比,石墨烯对形成肿瘤转移灶的抑制作用更明显
与碳纤维对比,石墨烯对形成肿瘤转移灶的抑制作用更明显

之所以出现这一情况,是因为石墨烯远红外放射光的峰值与人体以及裸鼠皮肤的吸收峰值极为相似,可以产生更强的共振效应,提高了远红外穿透力和组织对石墨烯远红外能量的吸收能力。这也意味着,石墨烯作为远红外热源时,石墨烯发射的远红外就能有效抑制癌细胞生长、转移,促进癌细胞凋亡。3D体外培养模型也表明,较高的远红外穿透力是其具有较强促凋亡能力的原因之一。

研究采用的烯旺科技同款石墨烯柔性发热膜器件
研究采用的烯旺科技同款石墨烯柔性发热膜器件

二、石墨烯无创治疗癌症成果引广泛关注

石墨烯无创治疗癌症研究成果发表以来,引发了全球医学及材料学领域的广泛关注。美国伊利诺大学教授、原美国芝加哥自然康复信息中心主任陈厚琦教授认为“石墨烯柔性电子器件被用作肿瘤治疗的新型远红外发生器,其高能量转化率和安全性将在生物医学应用中具有很大的优势。”

河北省名中医、原保定市第一中医院主任中医师任慧雅教授对石墨烯柔性电子器件的创新研究及应用非常感兴趣,她表示“研究为肿瘤患者开创性提供新的联合治疗手段,具有广阔的临床应用前景和推广价值,为肿瘤患者带来福音。”

“体外和动物体内试验显示石墨烯器件作为特殊红外发射源其远红外波具有更强诱导肿瘤细胞凋亡能力”江苏省人民医院普外科甲状腺外科主任沈美萍期待这项研究的进一步推进。

Scopus“青年科学之星”奖获得者、中国科学技术大学教授朱彦武评论道:“石墨烯中自由电子在电场驱动下运动、碰撞等过程产生的红外辐射,和金属或其他碳材料产生的辐射可能具有不同的特征,对石墨烯中电子行为的进一步研究可望展现更丰富的物理现象、衍生更多应用。”

随着医学科技的不断发展,新材料的快速更新,传统肿瘤治疗手段的弊端亟需改变。医学界也在不断寻找着新的力量去改变这一现状。当弊端凸显,势必就有新的方式进行替代。高效能、无副作用的无创治疗策略的发展已成为肿瘤治疗重要的研究课题。

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