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辐射研究与辐射工艺学报

癌症治疗新篇章,生物科学家发现脉冲电场加辐

癌症是包括由于恶性细胞生长不受控制而引起的一系列疾病,这些疾病可能会侵入或扩散到其他身体部位。每年将有超过一千万的新病例,与癌症相关的死亡预计在不久的将来会扩大增加,据世界卫生组织统计到2030年约有1,310万人死亡于癌症。但是由于对肿瘤生物学有更好地了解并改进了诊断设备和治疗方法,因此死亡率在过去5年中有所下降。

目前的癌症治疗有三大方法可选择包括外科手术、化学疗法和放射疗法或这些选择的组合。癌症不可救成否定论,科学家正在研究使用正电子进行癌症彻底治疗放射疗法研究最新进展前面有介绍过。

常规的化学疗法主要通过干扰DNA合成和有丝分裂而起作用导致快速生长和分裂的癌细胞死亡,药剂是非选择性的也可以损害健康的正常组织引起严重的意外和不良副作用譬如食欲不振和恶心。

化学疗法药物对健康组织和器官引起的严重不良反应是导致癌症患者高死亡率的主要原因。由于这些药物对肿瘤组织的生物可及性相对较差需要更高的剂量,会直接导致正常细胞毒性增加和多重耐药性发生率增加。目前医学界期望开发可以被动地或主动地靶向癌细胞的化学治疗剂,从而减少不良副作用同时提高治疗功效。在过去的几年中人们对肿瘤生物学有了更深入的了解,并增加了包括聚合物在内的通用材料的可用性从而减少不良副作用同时提高治疗效果。

脉冲电场加辐射破坏癌症干细胞:利用高压脉冲提取抗癌物质

通过使用电穿孔(EP)方法诱导脉冲电场,该方法控制细胞功能以通过细胞膜上的开孔将物质诱导进入细胞。

在医学领域这种方法已被广泛应用,尤其是在细胞研究中。本文重点研究了施加在MCF-7细胞(人类乳腺癌细胞)上的高压脉冲电场(HVPG),以研究电穿孔过程(500、1000、1500和2000 V / cm),并附加了生物活性化合物提取物,以便通过MCF-7细胞的抗增殖特性来研究这两种方法的有效性。因此,该发现将用于通过刺激物的细胞癌治疗中,该刺激物是电场,以增强生物活性化合物提取物对细胞的吸收。

有两个命中的假设:暴露于微秒脉冲电场后发出的电离辐射在活性氧,凋亡,衰老和增殖停滞方面放大了细胞的变化,从而有针对性地破坏了癌症干细胞。

癌症干细胞(CSC)负责肿瘤的生长和转移扩散,以及化疗或放疗后癌细胞的重新聚集。寻找安全有效的方法来销毁CSC在癌症治疗中至关重要,因为它们往往对放射线和化学疗法均具有抵抗力。

意大利国家新技术,能源和可持续经济发展国家机构(ENEA)的研究人员认为,答案可能在于使用微秒脉冲电场(μsPEF )。暴露于μsPEF可提供一种有效的破坏性工具,可延缓肿瘤的生长,并且在进行放射线照射后,可完全阻止恶性肿瘤的生长。研究人员证明了这种方法对患有成神经母细胞瘤肿瘤的实验小鼠的有效性,这些小鼠在联合治疗后近四个月都没有肿瘤再生长。

在国际放射肿瘤学,生物学,物理学杂志上都对此论文进行了描述,这一发现可能对改善癌症治疗特别是恶性脑肿瘤的治疗具有重要意义。除了改善生存结果外μsPEF在放疗前还会对CSC进行放射增敏,这样可以向大脑输送较低剂量的辐射可以帮助最大程度地降低神经认知损害的风险,尤其是在治疗儿科患者时。

高压脉冲电场消除了小鼠烧伤模型中的铜绿假单胞菌稳定感染

设计实验目的:烧伤后严重感染并发症的发生率使死亡率增加40%。用于管理烧伤感染的传统方法并不总是有效的,烧伤后不久进行高压脉冲电场(PEF)处理,已显示出体内抗菌作用,目前尚未研究PEF治疗的工作参数和长期效果。

研究人员使用了9组PEF参数,以优化在稳定的小鼠烧伤创面模型中对铜绿假单胞菌感染进行消毒的施加电压,脉冲持续时间以及频率或脉冲重复次数。通过生物发光成像监测PEF给药后的细菌载量3天。治疗后1和24小时进行组织学评估和炎症反应分析。

结果显示在所有测试的PEF参数中,铜绿假单胞菌的最佳消毒功效在受伤后长达3天,通过以间隔为1 mm的两个平板电极以3 Hz的频率传递500 V,100μs和200个脉冲的感染从而实现了感染,组织学检查显示与未治疗的感染烧伤相比0PEF治疗的伤口炎性迹象更少。

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