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使用 X 光進行更安全的癌症放射治療

拿X光片的醫生
  • 使用钆元素進行癌症放射治療的新方法可能更安全、更有效。

  • 當受到特定 X 光照射時,钆會向癌細胞釋放殺傷電子。

  • 目前,放射治療只能讓少量的X射線到達腫瘤,因為X射線具有不同的能量水平。

  • 當 X 光經過精確調整時,它們可以更有效地瞄準腫瘤。

本文發表在 eurekalert.org 上。

一種名為钆的元素被輸送到癌細胞中,當受到特殊調諧的 X 射線照射時會釋放殺手電子。 該方法發表在《科學報告》雜誌上,可以為新的癌症放射療法鋪平道路。

京都大學綜合細胞材料科學研究所 (iCeMS) 的 Kotaro Matsumoto 表示:「我們的方法開啟了選擇性放大腫瘤部位 X 射線輻射效應的可能性。」他與 Fuyuhiko Tamanoi 及其同事一起開發了這項技術。日本、越南和美國。 “這解決了目前放射治療的主要問題之一,即只有少量 X 光實際上到達腫瘤。”

傳統的放射治療採用多色 X 射線,由各種能量等級組成,低能量 X 射線無法穿透身體表面。 另一方面,單色 X 射線具有相同的精確調整的能量等級。 如果它們能夠針對腫瘤內釋放電子的化學元素,那麼它們可能具有破壞性。

為了實現這一目標,研究人員使用了專門設計的二氧化矽奈米顆粒,其中載有化學元素钆。 3D 腫瘤培養物中的癌細胞在培養一天後有效地消耗了顆粒。 這些顆粒專門位於腫瘤細胞核外,在那裡發現了它們最關鍵的機制。

在日本播磨市的 SPring-8 同步加速器設施中,研究人員將單色 X 光瞄準含有钆負載奈米顆粒的腫瘤樣本。

X 射線能量水平調整為 50.25 千電子伏特 (keV),針對樣本照射 60 分鐘,在照射兩天后完全摧毀了癌細胞。

將 X 射線調整到略低於 50.25keV 的能量水平並沒有產生相同的效果。 研究人員解釋說,X 射線經過專門調整,以便其能量可以被钆吸收。 當它們擊中癌細胞時,钆會釋放低能量電子進入癌細胞,破壞其重要成分,包括 DNA,並將其殺死。

X 射線對不含钆負載奈米粒子的細胞沒有影響。

「我們的研究表明,可以開發出一種新型的癌症放射療法,」玉井說。 “我們可以預期放射治療的療效會提高,副作用也會減少。”

該研究發表於 自然 2019 年 9 月。



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