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受拿鐵咖啡泡沫啟發，開發更好的癌癥治療方法

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受拿鐵咖啡泡沫啟發，開發更好的癌癥治療方法
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撰文丨王聰
編輯丨王多魚
【受拿鐵咖啡泡沫啟發，開發更好的癌癥治療方法】排版丨水成文
受拿鐵咖啡表面泡沫的啟發 ， 愛荷華大學的研究人員開發了一種新的生物相容性材料 ， 這種材料可能會提高化療和放療治療癌癥的有效性 。 這種新材料被稱為氣體截留材料（Gas-entrappingMaterials ， GeMs） ， 可以被配制成泡沫、固體或水凝膠 ， 旨在將高濃度的各種治療性氣體直接遞送到包括腫瘤在內的組織內 。
2023年2月2日 ， 伊利諾伊大學的研究人員在AdvancedScience期刊發表了題為：Low‐Cost,High‐Pressure‐SynthesizedOxygen‐EntrappingMaterialstoImproveTreatmentofSolidTumors的研究論文 。
該研究開發了攜帶氧氣的GeMs材料 ， 將高水平的氧氣直接遞送到腫瘤組織中 ， 從而提高標準化療和放療在前列腺癌和肉瘤小鼠模型中的有效性 。
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在實體瘤中 ， 腫瘤處于一個缺氧環境中 ， 如果增加腫瘤中的氧氣水平 ， 可以使腫瘤對放療、某些化療藥物以及免疫療法更敏感 。 但是如何以安全、可控的方式提供有效劑量的氧氣仍然存在挑戰 。
這項新的研究表明 ， GeMs可以顯著提高實體腫瘤內的氧氣水平 ， 并使癌細胞更容易受到放療或化療的影響 。 氧氣含量的增加似乎也改善了癌細胞對免疫治療的反應 。
這些GeMs非常簡單 ， 只有三種成分：氣體、發泡劑和增稠劑 ， 研究團隊使用幾個獨特的、定制的加壓系統 ， 將高濃度氣體納入小體積的這些生物相容性材料中 ， 制成的GeMs材料可以注射或植入體內組織 ， 并允許長時間、可控地釋放其中的氣體 。
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制造GeMs的設備與咖啡師在制作拿鐵時用來加奶泡的奶油槍基本一樣 ， 但經過逆向工程 ， 可以在材料中納入包括氧氣在內的各種氣體 。 研究團隊使用了在許多加工食品中發現的安全、低成本的成分來制造GeMs ， 通過改變每種成分的數量 ， 可以控制氧氣從GeMs中釋放出來 。 由于GeMs是由安全且可食用的成分制造的 ， 這些材料在癌癥治療中的可轉化性可能非常高 。
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GeMs材料的另一個優勢是能夠直接植入或注射到腫瘤中 。 腫瘤內給藥是一種在過去十年中蓬勃發展的方法 ， 因為它能夠在腫瘤內實現低副作用的高濃度給藥 。 特別是 ， 這種GeMs材料可以注射到難以通過手術治療或切除的腫瘤區域 。
研究團隊表示 ， 這項研究真正令人興奮的是 ， 它將癌癥生物學與材料科學相結合 ， 創造出了一些真正有影響力的東西 。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205995