工程纳米医学用于非侵入性癌症治疗

德克萨斯农工大学Michael Barnes ' 64工业与系统工程系副教授王世仁(Shiren Wang)领导的研究团队获得了德克萨斯农工大学X-Grant基金，用于光热疗法治疗胶质母细胞瘤。这个研究课题是从142份提交的论文中选出的8个课题之一。这八项提案将在三年内分享共计700万美元的资金，其中王的提案将获得127.5万美元。

胶质母细胞瘤的触须起源于肿瘤肿块，并扩散到整个大脑，因此即使患者接受手术，也几乎不可能完全切除肿瘤。所有的胶质母细胞瘤都被归类为IV期肿瘤，因为它们的细胞组成异常，而且出现的速度很快。胶质母细胞瘤也很难手术，因为它与健康的脑组织难以区分，使得较小的肿瘤无法手术。

目前的治疗方法包括化疗或放射治疗，但这些治疗充其量只能阻止肿瘤生长，而胶质母细胞瘤通常对这些治疗有耐药性。恶性胶质瘤患者的平均预期寿命约为14个月，5年生存率为5.6%。

王教授正在研究的光热疗法使用一种非侵入性红外光来巧妙地消融脑肿瘤组织。通过使用这种红外光，再加上智能金/肽纳米颗粒，外科医生将能够在不损害健康细胞的情况下去除不健康细胞。

智能金/肽纳米颗粒经静脉注射，然后协助红外光提供一个局部位置，以有效地显示肿瘤对健康脑组织的影响，因为肿瘤微环境诱导的光反应。

“这些颗粒会留在正常细胞和肿瘤细胞中，但在肿瘤细胞中，纳米颗粒对光线有反应。在这种情况下，我们可以选择性地切除肿瘤。”王说。

红外光加热到46摄氏度左右，在大约5分钟内灼伤肿瘤。

”你不知道哪个格子是哪个格子。这使得(肿瘤)难以识别，你无法给它贴上标签，但你也不想错误地移除大脑物质，王说。“在身体的其他部位，比如肺，或者如果你正在治疗乳腺癌，你可以切除肿瘤，而且识别起来并不难。但在大脑中，这是一个更大的问题。如果你做错了切口，病人就会失去某种脑功能。”

王说，他的倡议背后有两个主要驱动因素:提高被诊断患有胶质母细胞瘤的患者的存活率，以及减轻疼痛以提高生活质量。

由于肿瘤的复发，目前诊断为胶质母细胞瘤的患者存活率非常低。有了这一举措，生存率将显著提高，而且处方止痛药的用量也会减少。

“通过手术完全切除肿瘤是不可能的。这是非侵入性的，可以提高患者的生活质量，减少患者的疼痛，王说。“我们可以减少肿瘤的复发，因此，生存机会将大大提高。”

来自德州农工大学的跨学科团队还包括:

• 黄子静，航空航天工程系
• Karen Wooley，化学学院
• Fadi Khansawneh，药学院
• 罗兰·考纳斯，生物医学工程系
• Robert Tsai，生物科学与技术研究所
• 邹军，电气与计算机工程系

关于X-Grants计划

X-Grants计划是德州农工大学的一项倡议，旨在将跨学科的教师和研究人员聚集在一起。作为总统卓越基金的一部分，其目的是介绍创造性的想法和研究，以解决我们现代世界的重要问题，从癌症治疗和治疗到农业。该项目承诺在未来10年内提供1亿美元用于教师研究。