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长春应化所提出电化学法癌症活体氢气治疗策略

2020-01-19

    时至今日,癌症依然是威胁人类生命健康的世界性难题。除了现有的手术治疗、化学治疗和放射治疗外,科学家们在不断尝试各种新的策略,比如:光热治疗、光动力治疗以及各种联合疗法。这些方法虽然已取得很大的进展,但其往往需要借助于各种纳米材料;材料在体内长期积累产生的各种副作用以及靶向性等问题大大限制了其在临床应用的可行性。基因疗法和免疫疗法虽然能够解决纳米材料在临床应用的局限性,但是其技术操作复杂以及治疗成本昂贵,依然使大众谈癌色变。因此攻克癌症依然是当今生命医学领域的一个重大挑战。

  氢气作为一种可内源性产生的气体,由于其较小的分子量、容易体内扩散,且无毒害等其它副作用,在医学领域已引起人们的一定关注,并用于消炎,治疗帕金森、风湿性关节炎、肝硬化及急性皮肤红斑疾病等。但是氢气在癌症治疗方面的应用依然面临重大的挑战。例如:如何不借助纳米材料实现氢气在体内可控释放?如何释放充足的氢气用于癌症治疗?如何选择性地产生氢气并成功用于肿瘤的销毁?这些问题成为氢气能否被用于活体癌症治疗的关键性难题。

  近日,中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室研究员金永东团队提出了一种全新的癌症活体氢气治疗策略,解决了目前氢气难以用于癌症活体治疗的难题。相关成果以A green, efficient and precise hydrogen therapy of cancer based on in-vivo electrochemistry 为题发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)。该方法中,他们将针灸技术与电化学技术相结合,利用肿瘤组织偏酸性的微环境,并巧妙借助针灸电极的精准穿刺,在健康组织安全的低压条件下(3V)成功实现了针灸电极电解过程中肿瘤区域氢气的体内可控生成,有效地抑制了肿瘤的生长并致其快速消亡。其治疗效果已在小鼠模型中得到初步验证,实现了小鼠神经胶质瘤和乳腺癌的微创治疗。这种绿色微创癌症治疗技术操作简单、安全性高,且无需药物、纳米材料和昂贵的仪器设备,治疗成本低,有望通过进一步的深入研究为癌症的治疗提供新的视野和绿色方案。上述研究得到国家自然科学基金和国家科技部基金的支持。

电化学癌症活体氢气治疗策略示意图及氢气生成表征

来源: 长春应用化学研究所

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