德克萨斯大学阿灵顿分校的物理学家提出了治疗癌细胞的新概念。

在最近发表在纳米技术，纳米技术，生物学和医学杂志上的论文中，UTA物理学教授魏晨和国际合作者团队提出了使用微波刺激的二氧化钛(TiO2)纳米颗粒引发癌细胞死亡而不损害癌症细胞的想法。他们周围的正常细胞。该方法称为微波诱导的根治疗法，该团队称其为微动力疗法或MDT。

在癌症治疗中使用光和超声波激活的TiO2纳米粒子已得到广泛研究，但这标志着研究人员首次证明纳米粒子可被微波有效激活以破坏癌细胞 - 可能为患者开辟新的治疗之门对抗这种疾病。

陈说，新疗法的核心是活性氧或ROS，它们是人体氧气代谢的天然副产品。ROS有助于杀死体内毒素，但如果达到临界水平，也可能对细胞造成伤害。二氧化钛进入细胞并产生ROS，其能够破坏质膜，线粒体和DNA，导致细胞死亡。

“癌细胞的特征是ROS的稳态饱和度高于正常的健康细胞，”陈说。“这种新疗法使我们能够通过将癌细胞中ROS的饱和度提高到触发细胞死亡而不会将正常细胞推向同一阈值的关键水平来利用它。”这项新治疗概念的初步研究建立在Chen在使用纳米粒子对抗癌症方面的专业知识的基础上。

Chen的合作者来自广东医学科学院和北京航空航天大学。该团队进行了实验，证明纳米粒子可以在微波辐射下显着抑制骨肉瘤的生长。

虽然单独的TiO2和低功率微波辐射不能有效地杀死癌细胞，但两者的结合证明成功地对肿瘤细胞产生毒性作用。微波消融治疗已被证明是一种有效的抗骨癌治疗方法，可获得比MDT更好的治疗效果。然而，MDT可用于对抗其他类型的癌症，而不仅仅是用于此试点病例的骨肉瘤。

使用光来激活ROS - 正如在光动力疗法中所见 - 对于深入位于体内的肿瘤的治疗可能具有挑战性;相反，微波能够产生更深的穿透力，通过所有类型的组织和非金属材料传播。

“这一新发现令人兴奋，因为它可能为治疗癌症患者创造新的途径，而不会造成使人衰弱的副作用，”陈说。“这种有针对性的局部方法使我们能够保持健康的细胞完好无损，因此患者可以更好地应对疾病。”

试验研究的结果表明MDT是一种很有前途的癌症治疗方法，尽管该方法仍在开发中并且其局限性得到了探索。研究小组已经为MDT申请了专利。接下来，他们计划将注意力转向理解强大的微波和二氧化钛组合背后的物理和内部机制。

“陈博士继续建立一个研究组合，对癌症治疗具有变革意义，”UTA物理系主任Alex Weiss说。“这项新工作是我们努力在UTA体现的发现精神的典范。我期待着陈博士及其合作者在这项研究的未来阶段可以取得的成就，因为他们开创了抗击癌症的潜在新途径。”