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2023/11

【西放快讯】医工结合开新花,赋能创新结硕果——电子科技大学肿瘤医工研究院专家团队发表多项研究成果
浏览次数:826次 发布者: 来源: 时间:2023-11-17

最近,由四川省西部放射治疗协会理事长、四川省肿瘤医院首席专家、放射肿瘤学重点实验室主任、电子科技大学肿瘤医工研究院院长郎锦义教授和物理学院薛欣宇教授组成的技术团队连续在国际一流期刊上发表了多项高水平论文, 介绍医工结合的创新原创性科研成果,引起了国内外业界广泛的关注。

这些研究成果涉及肿瘤治疗中的光热治疗、药物递送系统、放射治疗与免疫治疗等前沿技术和发展方向。

一种全新的肿瘤光热治疗药物和光递送解决方案

肿瘤的光动力治疗是一种广泛应用的非侵入性的肿瘤治疗方法,它通过激活光敏剂产生的活性物质来破坏肿瘤细胞。传统的光药注射器是一种外源有线不可拆的光敏药物注射器,使用中的操作可靠性和安全性不易掌控。

用于肿瘤的光动力治疗自供电、无线、可拆卸的光药注射器,由一个半植入底座和一个可拆卸致动器组成。底座中包含了流体通道和光源,致动器则提供能量、注射药物和控制电路。这种注射器的应用可以实现自供电,无需外部电源,同时能够精确控制药物和光的释放,从而提高治疗的准确性和效果,实现了灵活的药物和光递送。凭借其小型化设计,该设备为药物和光递送策略提供了灵活的解决方案,为临床转化奠定了基础。未来,这种智能化光药注射器将为肿瘤患者提供更灵活的治疗方式,能够帮助他们更好地应对肿瘤治疗过程中的问题,提高治疗效果以及便利性和舒适度,并减少不必要的副作用。

自供电无线可拆卸药物/光注射器的设计和结构

(发表在“Nano Energy”(中科院一区Top IF17.6),题为《A self-powered wireless detachable drug/light injector for metronomic photodynamic therapy in cancer treatment》)


无线光动力协同肿瘤增效治疗新途径

针对传统肿瘤光动力治疗深度较浅的难题,该团队还成功研发出一种无线自供能、可植入式的光动力治疗药片,用于深部肿瘤的精准治疗。通过利用压电纳米发电机技术,将超声声能转化为电能,成功开发出一种无线自供能、可植入式的光动力治疗药片,用于治疗深部肿瘤,克服了传统光动力治疗的局限。同时,研究团队将光动力治疗药片与铁死亡诱导剂进行协同作用,解决了光动力疗法中氧气供应不足和治疗深度有限的挑战,减少了药物剂量,实现了对肿瘤的精准高效治疗。这种创新的协同治疗策略充分利用了肿瘤细胞的代谢特征和微环境的变化,实现了高度选择性的作用,最大限度地减少对健康组织的损伤。这一研究为深度肿瘤治疗提供了新的方向和方法,并对未来的临床应用具有重要意义。该项工作已获国家发明专利授权。

无线自供能、可植入式的光动力治疗药片与铁死亡诱导剂协同作用机制

(发表在《Advanced Science》(中科院一区Top IF15.1),题为《Implanted, Wireless, Self-Powered Photodynamic Therapeutic Tablet Synergizes with Ferroptosis Inducer for Effective Cancer Treatment》)


基于纳米递送系统的放射免疫治疗策略

技术团队还研究出了基于纳米递送系统的放射免疫治疗一种新的策略。他们开发了一种用表达人成纤维细胞活化蛋白(FAPα)的肿瘤细胞疫苗联合立体定向消融放疗(SABR)的时序策略,并探索了该时序策略对乳腺癌的协同治疗效果。希望通过对这种时序策略的研究,可以利用微针贴片纳米递送系统实现对肿瘤疫苗的精准释放和控制。这一技术的研发和应用,将为肿瘤患者提供了一种全方位综合治疗平台,可以提高治疗效果,克服免疫耐药性,减轻副作用,并预防肿瘤复发和转移。

表达人FAPa的肿瘤细胞疫苗与消融放疗协同抗肿瘤机制示意图

(发表在《Radiotherapy and Oncology》(中科院一区Top IF5.7),题为《Stereotactic ablative radiotherapy and FAPα-based cancer vaccine suppresses metastatic tumor growth in 4T1 mouse breast cancer》。)


2022年,西部放射治疗协会青年委员会青年委员陈梅华博士在郞锦义教授和团队老师指导下,完成的“摩擦纳米发电机与人工智能促进肿瘤精准诊疗”研究论文在第三届川渝科技学术大会暨四川科学技术大会上,荣获大会优秀论文一等奖。西部放射治疗协会一直在推进西部地区放射肿瘤学医工结合,创新赋能发展的工作,为广大放射肿瘤学医生、物理师、技术员和护士搭建平台,作好服务工作, 取得了很好的成绩。