客观日本

日本产综研研究团队开发出光照后可高效发热的纳米线圈型新材料

2016年04月14日 生物医药

由日本国立研究开发法人产业技术综合研究所功能化学研究部研究员丁武孝和纳米材料研究部主任研究员都英次郎等人组成的研究团队近日,成功开发出一种在近红外线激光照射下,可高效发热的微小线圈型新材料。在培养的癌细胞中放入少量该新材料并照射激光后,由其发热温度升高致使65%的癌细胞死亡。因此有望在癌症治疗领域得到应用。

近几年来在癌症治疗方法中,利用癌细胞耐热性差的弱点开发出的温热疗法备受瞩目。其原理是在癌细胞周围放入光照后会发热的材料,并照射可深入生物体内部的近红外线激光为材料加热,达到杀死癌细胞的目的。根据这一原理,目前已开发出发热材料碳纳米管、可作为医用涂层材料使用的聚多巴胺(PDA)等。

其中PDA是内分泌物多巴胺自然结合(聚合)的产物,由于其生物适应性强,易实现量产,因此被视为是温热疗法最佳候选材料。然而,与其他材料相比,PDA存在发热效果差的问题。

新开发的材料是PDA在有机纳米管表面聚合生成的线圈型物质,其制造方法是先将有机纳米管(外径约190 nm,内径约70nm,长约800nm~4㎛)中掺入少量带有负电荷的分子铸模成环形,再加入多巴胺的水溶液后制成。

如果将新开发的线圈型纳米PDA、纳米纤维型PDA和纳米粒子型PDA的水分散液分别用近红外线激光照射10分钟,并检测三者的发热效果后发现,线圈型纳米PDA的水分散液上升的温度是其他二者的2倍以上。在培养的人体子宫颈癌细胞(HeLa细胞)中添加环形纳米PDA并照射近红外线激光后, 约65%的细胞死亡。由于单独使用有机纳米管时癌细胞死亡率较低,因此证实了线圈型纳米PDA显示出较强的光热转换能力。

日本产综研研究团队开发出光照后可高效发热的纳米线圈型新材料

线圈型纳米PDA的发热效果(左)与杀灭癌细胞的效果。左表的左侧与右表的右侧为线圈型纳米PDA。

新闻来源:
http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2016/nr20160308/nr20160308.html

文/客观日本编辑部 图/转自新闻稿