一种新型光驱动癌症疗法利用LED和锡纳米片，能够安全且经济高效地杀灭肿瘤。该疗法由德克萨斯州和葡萄牙的研究团队联合开发，可在不损伤健康细胞的情况下，杀灭高达92%的皮肤癌细胞。
这一突破源自得克萨斯大学奥斯汀分校与葡萄牙波尔图大学的合作，通过UT Austin-葡萄牙项目得以实现。该合作旨在让光基癌症疗法更加普及且经济实惠。目前的此类疗法依赖于昂贵的材料、专业的实验室设置以及有时会损伤周围组织的强力激光。通过改用LED并引入锡基“SnOx纳米片”（“Sn”是锡的化学符号），研究人员创造出了一种更安全且具有低成本潜力的替代方案。
LED光与纳米片联手对抗癌症
“我们的目标是创造一种不仅有效，而且安全、易获得的治疗方法，”科克雷尔工程学院钱德拉家族电气与计算机工程系教授、该项目的负责人之一Jean Anne Incorvia说道，“通过结合LED光和SnOx纳米片，我们开发出了一种能够精准靶向癌细胞同时不伤及健康细胞的方法。”
在最近发表于《ACS Nano》的一项研究中，该方法被证明对结直肠癌细胞和皮肤癌细胞均具有高度有效性。仅经过30分钟的照射，这种LED驱动的疗法就摧毁了高达92%的皮肤癌细胞和50%的结直肠癌细胞，同时未对健康的人体皮肤细胞造成伤害。这些结果凸显了该疗法的精准性和安全性。
传统癌症疗法更安全的替代方案
癌症仍然是全球第二大死因，许多现有的治疗方法伴随着严重的副作用。全球科学家正在探索新方法，以使疗法更安全、更具针对性。最有前景的方法之一是近红外光热疗法，它利用光加热并摧毁癌细胞，无需手术或有毒药物。这一原理构成了UT Austin-葡萄牙团队研究的基础。
在展示了强有力的早期结果后，研究人员现在的重点是了解光和热在该过程中的相互作用，并测试可能增强治疗效果的其他材料。他们还计划设计实用的医疗设备，以便将这种疗法直接应用于患者。
将光基癌症护理带给患者
“我们的最终目标是让各地的患者都能使用这项技术，特别是在那些专业设备获取受限的地区，同时副作用更少、成本更低，”波尔图大学工程学院研究员、该项目葡萄牙方面首席研究员Artur Pinto说道，“特别是对于皮肤癌，我们设想有一天治疗可以从医院转移到患者家中。一种便携式设备可以在手术后贴在皮肤上，照射并摧毁任何残留的癌细胞，从而降低复发风险。”
Incorvia和Pinto于2021年通过UT Austin-葡萄牙项目首次合作。此后，他们在得克萨斯州和葡萄牙之间互访，结合各自的专业知识，探索如何利用二维材料推进癌症疗法。
拓展研究前沿
基于他们的成功，该团队最近通过UT Austin-葡萄牙项目获得了额外资金，用于利用同样的LED和纳米片技术为乳腺癌患者制造一种植入物。他们的持续合作可能为不久的将来实现更个性化、经济实惠且无痛的癌症治疗铺平道路。
文章的其他共同作者包括：得克萨斯大学奥斯汀分校的博士生Hui-Ping Chang（领导了纳米片的开发）和本科生Eva Nance；波尔图大学工程学院的Filipa A.L.S. Silva（进行了生物学表征）、Susana G. Santos（指导了该项工作）和Fernão Magalhães教授（协助争取资金）；以及特拉什-奥斯-蒙特斯与上杜罗大学的José R. Fernandes，他开发了LED系统。
UT Austin-葡萄牙项目是得克萨斯大学与葡萄牙科学技术基金会（FCT）之间长期的科技合作伙伴关系。葡萄牙与另外两所美国大学——麻省理工学院和卡内基梅隆大学——也有类似的合作关系，其与得克萨斯大学长达17年的合作最近又续签了五年。