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    研究進展:電紡納米纖維用于腫瘤熱療

     
    發布日期:2018-09-25
     

    與正常細胞相比,癌細胞對高溫更敏感,這促進了熱治療癌癥腫瘤的發展[Hildebrandt等人,2002 ]。所施加的熱量通常高達45℃。雖然臨床試驗正在進行中,以獲得對這種治療方法的監管批準,研究人員正在探索電紡纖維在這種應用中的潛在用途。電紡纖維的優點在于其可以注射形式遞送,它是微創的[Ravichandran等人2012 ]。

    為了將電紡纖維用作高溫治療,它必須能夠在外部源激活時產生熱。最常用的方法是使用外加磁場來活化纖維,磁性納米顆??梢越Y合到電紡纖維基質中以賦予其這種功能,最常用的納米顆粒之一是氧化鐵。Amarjagal等人( 2013 )將2 mg/ml Fe3O4摻入電紡聚氨酯(PU)納米纖維中,并在交變磁場下測試其加熱速率。在368 kHz交變磁場下,電紡聚氨酯(PU)納米纖維中2 mg/ml的 Fe3O4在1分鐘內可達到41℃。聚合物基質內納米顆粒產生的熱量可歸因于兩種不同的加熱機制,首先是納米粒子的旋轉,第二個原因是磁化矢量旋轉或尼爾弛豫[Amarjagal等人2013 ]。Choi等人(2015)將氧化鐵納米顆粒摻入到具有高達20 wt %納米顆粒濃度的電紡聚偏氟乙烯(PVDF)中。當施加頻率為355 kHz和128 Oe的交變磁場時,溫度達到46.3 ℃。

    體外試驗也支持電紡膜在高溫癌癥治療中的應用。Huang等人(2012)使用電紡聚苯乙烯(PS)負載20 %氧化鐵納米顆粒進行高溫試驗。在PBS中14天以上,纖維光滑,沒有納米顆粒浸出的證據。當施加27.1 kA/m和232 kHz的交變磁場時,復合膜能夠在180秒內將1 ml水從23℃加熱到83℃。將SKOV-3卵巢癌細胞接種于膠原包覆的PS /氧化鐵納米顆粒上,驗證其熱療性能。當施加交變磁場時,介質在2至3分鐘內迅速達到45 ℃并保持在該溫度,10分鐘后觀察到細胞100 %死亡。

     
     
     

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