近日，武漢大學的張先正教授（通訊作者）團隊在AdvancedMaterials發表了題為《Nitric Oxide Release Device for Remote-Controlled Cancer Therapy by Wireless Charging》的文章，即通過無線充電遙控一氧化氮裝置釋放出NO氣體，從而達到治療癌癥的效果。 傳統的光療（PDT）由于光容易被組織吸收而穿透性不足，無法深入到體內的大多數癌癥組織[1,2,3]。因此科學家們通過往人體內植入LED來解決光源的問題[4,5]。植入的LED與無線控制器相結合，通過無線電力傳輸（WPT）電能可以輕易地穿過人體組織到達體內從而激活LED[6]，在LED的激光和光敏劑的共同作用下，對目標組織造成損傷。由于癌癥組織比較致密，光敏劑難以從植入系統中釋放出來深入到深部的癌癥組織，因此每次治療都需要注射光敏劑[7,8]。而氣體則能解決這一擴散的問題，內源性的氣體如NO, CO和H2S在高濃度的條件下能起到抗癌的作用，NO更是被用于多種疾病的臨床治療，如高血壓和動脈粥樣硬化[9-15]。 由此，張教授團隊研發了一種植入式和無線充電的NO釋放系統（NO-wLED），該系統由無線充電的LED和內源性NO的供體GSNO構成，由生物相容性和不可降解的PDMS包裹起來。首先將NO-wLED植入癌組織附近或手術后的荷瘤小鼠中。當小鼠處在無線充電線圈中時，通過無線充電為植入的NO-wLED供電。然后，觸發NO-wLED釋放NO，釋放的NO可滲透到癌癥組織中，從而能夠抑制癌癥。無線充電控制器可以由智能手機通過WiFi或移動互聯網進行操作，從而可以實現遙控NO的產生。另外，可以根據治療計劃預設定時治療，因此在整個治療過程中不需要額外的操作。 NO-wLED的體外NO釋放率達到0.43×10-6M/min, 即可達到對癌細胞的殺傷作用。通過調節不同的波長和光照時間，可以控制NO的釋放速率和濃度，實現不同的處理要求。通過原位和術后結腸癌的小鼠模型，驗證了NO-wLED可以有效的抑制腫瘤生長，并且能夠防止腫瘤復發。 （原位結腸癌的治療中采用綠色NO-wLED，在小鼠腹腔中釋放NO，能連續21天抑制腫瘤生長，在術后治療模式中，引入紫色NO-wLED以達到快速抑制癌癥的效果，進而防止腫瘤復發。） 該研究中利用TNF-α和IL-6ELISA試劑盒，檢測體內植入裝置釋放NO上調TNF-α的情況以及裝置植入后體內的炎癥情況。（Mouse TNF-α和IL-6 ELISA KIT均購自四正柏公司） NO-wLED裝置植入和光照前后小鼠血液中的TNF-α和IL-6水平 文章鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000376a 參考文獻： [1]D.F.Costa,L.P.Mendes,V.P.Torchilin,Adv.DrugDeliveryRev.2019,138,105. [2]Z.Sheng,B.Guo,D.Hu,S.Xu,W.Wu,W.H.Liew,K.Yao,J.Jiang,C.Liu,H.Zheng,B.Liu,Adv.Mater.2018,30,1800766. [3]G.Hong,A.L.Antaris,H.Dai,Nat.Biomed.Eng.2017,1,0010. [4]H.Zhang,P.Gutruf,K.Meacham,M.C.Montana,X.Zhao,A.M.Chiarelli,A.Vázquez-Guardado,A.Norris,L.Lu,Q.Guo,C.Xu,Y.Wu,H.Zhao,X.Ning,W.Bai,I.Kandela,C.R.Haney,D.Chanda,R.W.Gereau,J.A.Rogers,Sci.Adv.2019,5,eaaw0873. [5]B.J.Shi,Z.Li,Y.B.Fan,Adv.Mater.2018,30,1801511 [6]J.Shao,S.Xue,G.Yu,Y.Yu,X.Yang,Y.Bai,S.Zhu,L.Yang,J.Yin,Y.Wang,S.Liao,S.Guo,M.Xie,M.Fussenegger,H.Ye,Sci.Transl.Med.2017,9,eaal2298. [7]K.Yamagishi,I.Kirino,I.Takahashi,H.Amano,S.Takeoka,Y.Morimoto,T.Fujie,Nat.Biomed.Eng.2019,3,27 [8]A.Bansal,F.Yang,T.Xi,Y.Zhang,J.S.Ho,Proc.Natl.Acad.Sci.USA2018,115,1469 [9]G.Pezzotti,Mater.TodayChem.2018,9,80. [10]S.-S.Wan,J.-Y.Zeng,H.Cheng,X.-Z.Zhang,Biomaterials2018,185,51. [11]D.-W.Zheng,Y.Chen,Z.-H.Li,L.Xu,C.-X.Li,B.Li,J.-X.Fan,S.-X.Cheng,X.-Z.Zhang,Nat.Commun.2018,9,1680. [12]D.W.Zheng,B.Li,C.X.Li,L.Xu,J.X.Fan,Q.Lei,X.Z.Zhang,Adv.Mater.2017,29,1703822. [13]L.An,X.Wang,X.Rui,J.Lin,H.Yang,Q.Tian,C.Tao,S.Yang,Angew.Chem.,Int.Ed.2018,57,15782. [14]C.Szabo,Nat.Rev.DrugDiscovery2016,15,185. [15]J.O.Lundberg,M.T.Gladwin,E.Weitzberg,Nat.Rev.DrugDiscovery2015,14,623.
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