来自Skoltech、MIPT、普罗霍罗夫RAS普通物理研究所和许多其他研究中心的科学家已经证明,由一种叫做白蛋白的蛋白质制成的微泡是传递光动力剂的有效载体——用于先进抗癌治疗的药物避免了许多与化学和放射治疗相关的副作用。研究结果发表在胶体和表面B:生物界面中。

微小的气泡提高了替代癌症治疗的效率

“光动力疗法包括将一种光敏化合物注入血液,并通过皮肤或内窥镜用波长与该化合物相匹配的光照射肿瘤。光能被敏化剂吸收后,会产生自由基和该研究的首席研究员、SkoltechPhotonics的DmitryGorin教授说:

该论文的主要作者、Skoltech理学硕士研究生RomanBarmin说:“我们在这项研究中所做的是,我们展示了两种流行的光敏剂,它们与白蛋白(一种牛血清蛋白)结合,导致它们具有更大的光活性,并且“将蛋白质-药物结合成气泡可提高效率。这可用于推进光动力癌症治疗。”

该团队在实验中使用了两种商业光敏剂,证明了白蛋白与酞菁锌的共价连接和铝酞菁的静电结合。前者是临床批准的光动力疗法药物,后者正在临床试验中。“搅动”气泡实际上涉及将酞菁-白蛋白溶液以适当的频率和温度暴露于超声波中。

“虽然微泡递送通常是一种流行的方法,但这项研究是第一个在光动力疗法的背景下使用白蛋白气泡并与我们考虑的两种酞菁一起使用的研究,”Barmin指出。“微泡递送背后的想法是,气泡的外壳可以密集地包裹光动力剂的分子,并且可以通过医学超声以受控方式方便地‘爆破’以释放药物。”

测试表明药剂递送到细胞是成功的。“我们的下一个目标是更深入地了解微泡细胞相互作用以提高治疗性能,”Gorin补充道。

在研究了微泡特性后,该团队得出结论,与光动力剂结合的微泡具有改进的物理化学特性:气泡保持与不含酞菁的对应物(用于超声成像)相同的平均直径,这有利于控制它们的性能,同时气泡浓度和储存稳定性更高。

“下一个问题是:微气泡会提高它们提供的光动力剂的效率吗?”巴敏说。“我们来自普罗霍罗夫普通物理研究所的同事开发了一种使用红细胞悬浮液来测试的技术。结果很清楚:对于这两种药物,酞菁-白蛋白复合物证明比普通酞菁更有效,并且微泡递送进一步促进了药物光活性。这是由于微泡壳中密集的分子堆积造成的。”

光动力癌症治疗是微泡和超声波离开严格诊断医学技术领域并在治疗中寻找应用的方式之一。