深圳市創鑫激光股份有限公司

當前位置:首頁 ? 行業新聞 » 癌癥襲來何可奈 激光技術承厚望

癌癥襲來何可奈 激光技術承厚望

10月29日,李詠妻子哈文發文稱丈夫李詠去世。她原文寫道:“在美國,經過17個月的抗癌治療,2018年10月25日凌晨5點20分,永失我愛……”這是一條令人痛心的消息,癌癥這一人類公敵又一次成為公眾焦點。對于癌癥,即便醫療水平越來越發達,也還沒能完全攻克,當下對付癌癥更多的也是“預防為主”。


0.jpg


但癌癥總有一天能夠克服,在這條路上,激光技術被寄予厚望,近年來也取得了一定進展。
在當下主流的癌癥治療方法中,化療、放療以及手術不僅費用昂貴,還會造成免疫系統功能退化,且不適用于所用癌癥患者。因此,更多的治療手段將逐漸被開發出來。目前,激光技術在癌癥治療中主要包括三個方面:成像診斷、輔助治療、直接治療。OFweek激光網將從這三個方面梳理激光技術在癌癥研究方面的進展。


成像診斷
激光在癌癥上的成像診斷,可以精確地鎖定癌細胞,對后續選用治療方案提供有效參考。


1-紅外成像.jpg


子級聯激光器縮短分析時間
紅外成像是一種可靠的細胞組織分類方法。目前常用的方法是傅立葉紅外光譜儀(FTIR)顯微鏡技術,但這種技術分析所需的時間過長,妨礙了臨床環境中紅外成像的使用。
今年5月,來自德國波鴻魯爾大學(RUB)的一個研究小組部署了一臺帶有量子級聯激光器(QCL)的紅外顯微鏡,用QCL技術取代了FT技術。通過使用QCL簡化測量設置,該團隊將分析所需的時間從一天縮短到了幾分鐘。加之生物信息圖像分析,基于QCL的紅外顯微鏡可以執行無標簽癌癥組織分類,并可以實現完全自動化。

與FTIR顯微鏡相比,基于QCL的紅外顯微鏡允許使用單一頻率。因此,在非常短的測量時間內,可以獲得目標區域的概覽圖像,然后可以對其進行詳細分析。該團隊使用基于QCL的紅外成像分析了從結腸直腸癌患者取得的110個細胞組織樣本。與被認為是常規臨床診斷中的黃金標準的組織病理學相比,這種無標記方法的結果顯示了96%的靈敏度和100%的特異性。

太赫茲頻譜:癌癥診療新進展
太赫茲(THz)位于電磁波譜的微波和紅外區域之間,頻率范圍在0.3~3x1012Hz,為生物細胞的內部探視提供獨特視角,并提供了一種非電離式的癌癥成像方法。隨著實驗室太赫茲光源和敏感探測器的引入,太赫茲技術對臨床應用將產生重大影響。


2-太赫茲頻譜.jpg

在今年8月召開的“Towards the THz Imaging of Cancer”(邁向癌癥診斷的太赫茲成像技術)會議匯集了研究人員、臨床醫生和業內人士,探討如何將太赫茲成像轉變為有效的臨床工具。

大會上,倫敦帝國理工學院的Norbert Klein表示,太赫茲和微波頻段的測量對細胞的水含量敏感,無需標記即可快速獲取細胞表征。華威大學的Emma Pickwell-MacPherson則致力于研究體內太赫茲成像,她表示,利用太赫茲成像可以發現糖尿病患者和對照組之間組織水含量的差異;也可以對瘢痕愈合的細微組織變化進行成像監測;此外,太赫茲技術還可以檢測正常組織和癌組織之間的差異。然而,由于需要控制大量變量,體內檢測具有挑戰性。


3-Peter教授.jpg

▲利物浦大學 Peter Weightman教授


在小組討論中,發言者們探討了太赫茲成像的未來潛力。他們認為,要讓太赫茲技術應用于醫療保健行業,需要在一些實際問題上與現有技術競爭,例如癌癥管理,任何可以檢測早期疾病的東西都非常重要。另外可能是在手術期間淋巴結的快速評估。也許太赫茲甚至可以癌癥治療,選擇性的光熱和破壞癌細胞。利物浦大學物理學教授Peter Weightman指出,區分癌癥和非癌癥并不困難,組織學可以做到這一點,更具挑戰性的是確定組織是否會發生癌變,病變是否會惡化。


輔助治療
輔助治療,指的是激光技術作為一種協助手段,配合其他藥物或醫療技術共同對癌細胞發生作用的治療方法,例如激光微創、光動力療法等。

激光微創技術
今年5月,美國普渡大學的研究團隊開發出了一種微創技術,可以幫助醫生更好地發現和治療癌細胞、組織和腫瘤,而不會對附近的健康細胞造成影響。這一方法被稱為PLASMAT,通過將冷常壓等離子體(CAP)與電穿孔和/或光穿孔結合,以消滅癌細胞而不損害附近的健康細胞。


4.jpg


CAP是一種近乎室溫的電離氣體,能將活性氧或氮物質引入癌細胞、組織或腫瘤。隨后使用電場或激光切開細胞膜以方便上述活性氧或氮物質的進入。一旦活性物質數量達到臨界水平,就會導致癌細胞凋亡(死亡)。附近的健康細胞要么不受影響,要么受到的影響最小,輕松就能恢復到正常水平。該方法在實驗室中已被證明對幾種類型的癌細胞和癌細胞系有效,包括乳腺癌、口腔癌/宮頸癌和前列腺癌等。

PLASMAT開發者之一的Prasoon Diwakar表示:“相比其他治療方法,使用了這三種技術的組合方法,消滅癌癥細胞的效果提升了70%到90%。”此外,PLASMAT不會在治療過程中將化學物質引入體內,并且比化療或放療更便宜。該技術比傳統的癌癥治療方法移動性更高,因為所需的設備尺寸很小,并且在大多數醫療環境中都很容易獲得。

光動力療法
光動力療法(Photodynamic Therapy,PDT)是用光敏藥物和激光活化治療腫瘤疾病的一種新方法,是一種有氧分子參與的伴隨生物效應的光化學反應。與傳統腫瘤療法相比,PDT的優勢在于能夠精確進行有效的治療,無創傷,副作用小。


5-光動力療法.jpg


今年8月,韓國科學技術研究院的一組研究人員開發了一種近紅外光動力療法,有效地彌補了當前PDT技術的缺陷。他們開發了一種名為線粒體靶向光動力治療劑(MitDt)的光敏劑,能最大限度地發揮PDT效應,同時減少不必要的副作用。因為線粒體在新陳代謝中發揮重要的作用,且具有較高的跨膜電位,因此將線粒體作為靶點,以最大限度地發揮光敏劑的作用。

根據該研究小組的研究,當線粒體被激光照射后,會產生活性氧(ROS)并立即失去線粒體膜電位,進而引發細胞凋亡。因此,將PDT試劑與線粒體靶向劑相結合,可造成腫瘤細胞的迅速損傷,提高了治療效果,并減少了不必要的副作用。為了應用線粒體靶向光敏劑,研究小組開發了近紅外區PDT試劑,由于近紅外激光具有滲透性,該制劑可用于治療深層組織惡性腫瘤。同時也降低了光散射,獲得更高的治療效果。

然而,用近紅外激光照射時正常細胞產生的單態氧也是個棘手的問題。為了解決這個問題,研究小組開發了一種新的光敏劑,它結合了功能化的近紅外染料和線粒體靶向劑,可在完成治療后快速清除細胞器,并長期存留在癌線粒體中,以增加激光照射到靶部位的活性氧數量。為了驗證治療效果,研究小組將MitDt注入荷瘤小鼠體內。用波長為762nm的近紅外激光照射它們來誘導癌癥治療,最終將其腫瘤區域降低原來的三分之一。


直接治療
直接治療,實際上指的是利用激光的精確性以代替標準手術工具(手術刀)。
這種方法是通過把能量比較高的激光束照射到組織上,使組織溫度升高而發生汽化。


6-激光微創.jpg


對位于人體表面的癌腫瘤可以直接用激光加熱汽化掉。而對于體積比較大的腫瘤,或者是長在人體內部的大腫瘤,則須先用激光束的能量加熱燒結在它周圍的血管,使癌組織與周圍組織“斷絕流通”,以減少癌細胞擴散轉移的機會,然后激光切除癌組織。目前,CO2激光和氬激光可以用來切除表面癌,Nd:YAG激光可配合內窺鏡來治療子宮、食管、結腸等內部器官的癌變。

激光比標準手術工具更精確,對正常組織傷害小,因此對患者造成的疼痛、出血、腫脹和瘢痕形成較少。


總結

盡管激光技術取得諸多進展,但在臨床上僅有個別成功案例,還未能廣泛推廣。在未來針對癌癥的研究道路中,激光技術有望取得更大的突破和應用。而在目前面對癌癥這一人類公敵,還是只能以預防為主,大家要保持健康的生活習慣。

(本文轉自:OFweek激光)


北京十一选五开奖结果走势图 炒股新手 可以赚钱的答题软件哪个好 佛山不锈钢生意赚钱吗 有分享文章赚钱的软件 欧亚卖场经销商赚钱 乡镇油漆店赚钱 招商银行股票行情 中小盘股票指数 2017年五开赚钱吗 网店卖首饰赚钱 挖机跟后八轮哪个赚钱 90后干什么赚钱 逢集卖方便袋赚钱吗 点指成金怎样快速赚钱 深圳外地牌怎么赚钱 开一家足浴赚钱吗