《科学》子刊发文，开发新型便携式等离子体装置用于肿瘤的术后治疗
2021/9/14 14:19:51 来源：国家高性能医疗器械创新中心
近日，国家高性能医疗器械创新中心陈支通研究员和浙江大学顾臻讲席教授，加州大学洛杉矶分校Richard Wirz教授，麦吉尔大学陈国军教授的合作团队在《Science Advances》上发表题为“Portable air-fed cold atmospheric plasma device for?postsurgical cancer treatment”的研究论文，开发了新型便携式等离子体装置用于肿瘤的术后治疗。动物模型研究结果表明，这一创新疗法有望进一步提升肿瘤的术后治疗，并增强抗肿瘤免疫力。
▲本研究也在《科学》官网上得到了重点介绍（图片来源：《科学》官网截图）
手术仍然是治愈和控制大多数实体癌的主要手段。尽管手术技术不断进步，但肿瘤切除后残留的微肿瘤和/或循环肿瘤细胞仍然是一个挑战。 人们早就认识到，外伤引起的围手术期炎症对肿瘤复发和局部肿瘤复发的加速以及促进肿瘤侵袭和转移构成了高风险。辅助治疗，包括化疗和放疗，通常与手术结合使用，以防止疾病复发和转移。然而，这些治疗手段疗效仍不够理想，同时常常伴有严重的不良反应。因此，迫切需要制定有效的手术后癌症治疗策略。
冷等离子体是近年来新研究领域，由于其在大气压下产生，气体温度低、粒子活性高，在生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注。传统等离子体产生装置需要惰性气体，比如氦气或者氩气，为源气体来产生等离子体， 使得该种装置比较复杂。在此项工作中，受到闪电的启发，通过模拟闪电产生机理，团队开发新型便携式等离子体装置 （图1），用于术后治疗。装置使用空气作为源气体，以焦耳能级电输入产生大气压冷等离子体放电，为广泛的生物医学应用提供简单且高度可调的装置。结果表明该装置对手术腔内残留肿瘤细胞的局部治疗，有效地诱导了癌症免疫原性细胞原位死亡，并激发了强大的 T 细胞介导的免疫反应来对抗残留的肿瘤细胞。在 4T1 乳腺肿瘤和 B16F10 黑色素瘤模型中，肿瘤不完全切除后的等离子体治疗有助于抑制肿瘤生长和延长生存期。
▲图1： 便携式等离子体装置用于肿瘤术后治疗机理示意图
等离子体用于癌症治疗是一种比较新的手段，团队也于近期取得了研究成果。希望在前期工作基础上，进一步优化等离子体剂量及治疗频率等条件，推动等离子体发展，实现等离子体临床治疗肿瘤，并推广到其他医学领域。
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