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Appl Phys Lett:科学家尝试用气体栓塞治疗癌症

2018-6-13 作者:宗华 张行勇   来源:中国科学报 我要评论0
Tags: 气体栓塞  癌症  进展  
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过去几十年间,栓塞(运用各种技术切断为组织生长提供养料的血管)在治疗恶性肿瘤方面越来越受欢迎。

这种阻断肿瘤血液供应和营养物质的方法与外科手术相比更加微创,并且通常涉及注射药物(化疗栓塞)或者使纳米颗粒直接进入血管。最近,科学家开发了另一个版本的栓塞——气体栓塞。在这个过程中,利用听力小滴蒸汽疗法(ADV),血液供应被切断。来自中国和法国的研究人员发现,这些气泡还能被用作潜在的药物释放系统。研究人员在《应用物理快报》上报告了这一发现。

在气体栓塞疗法中,研究人员将直径十几到几百纳米的液滴注射进包围肿瘤的血管分支。随后,微小气泡通过超声波从液滴中形成,并且逐渐长大到足以将血管分支堵塞。ADV就是将液滴转变成气泡的过程。

在此前工作中,研究人员希望利用ADV堵塞小动脉中的血流,进而“饿死”肿瘤。令人吃惊的是,他们发现,不仅这些气泡堵塞了小动脉,其他气泡也进入毛细血管,导致血管破裂以及微脉管系统更容易泄漏。

在最新研究中,科学家利用ADV实现气体栓塞,以便进一步探寻毛细血管内部气泡的动力学机制。测试在肠道和腹壁连在一起的小鼠体外组织上进行。这涉及气泡在十二氟戊烷液滴中的形成。十二氟戊烷液滴中含有被注射进血流的牛血清。

气泡通过超声波在十二氟戊烷中产生。它们在毛细血管中“安顿下来”的同时不断堆积,有时甚至相互融合。在某个时刻,研究人员观察到局部血管内陷(囊状的腔洞)。他们认为,这些腔洞由气泡和血管之间的相互作用引发,并且导致毛细血管破裂。

此项发现可提供治疗癌症的组合拳——关闭来自小动脉的血流,同时通过毛细血管运送药物。此外,化疗药物还可以更长时间地留在局部区域,因为血流被关闭,从而减少了药物剂量。

原始出处:

Yi Feng, et al.Occlusion and rupture of ex vivo capillary bifurcation due to acoustic droplet vaporization.Appl. Phys. Lett. 112, 233701 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5025594



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