当使用所谓的离子电子技术在恶性脑肿瘤附近持续施用低剂量的抗癌药物时，癌细胞生长会急剧减少。瑞典林雪平大学和奥地利格拉茨医科大学的研究人员在鸟类胚胎实验中证明了这一点。该研究结果发表在《控制释放杂志》上，距离开发针对严重癌症的新型有效治疗方法又近了一步。
恶性脑肿瘤经常会复发，尽管进行了手术和化疗及放疗后治疗。这是因为癌细胞可以“隐藏”在组织深处，然后重新生长。最有效的药物无法穿过所谓的血脑屏障——脑血管周围的紧密网络，阻止血液中的许多物质进入脑部。因此，治疗恶性脑肿瘤的可用方法非常少。
2021 年，林雪平大学和格拉茨医科大学的一个研究小组展示了如何使用离子泵局部给药并抑制一种特别恶性和侵袭性的脑癌——胶质母细胞瘤的细胞生长。当时，实验是在培养皿中对肿瘤细胞进行的。
现在，同一研究小组已将这项技术应用于临床癌症治疗。通过利用未发育的鸟类胚胎让胶质母细胞瘤细胞生长，可以在活体肿瘤上测试新的治疗方法。研究人员发现，当使用离子泵在脑肿瘤附近持续注射低剂量强效药物(吉西他滨)时，癌细胞的生长会减少。
“我们之前已经证明这一概念是可行的。现在我们使用一个活体肿瘤模型，我们可以看到泵非常有效地输送药物。因此，尽管这是一个简化的人体模型，我们也可以更肯定地说它是有效的，”林雪平大学有机电子学教授丹尼尔·西蒙说。
未来治疗胶质母细胞瘤的理念是通过手术将离子电子装置直接植入大脑，靠近肿瘤。这种方法允许使用低剂量的强效药物，同时绕过血脑屏障。精确的剂量(无论是位置还是时间)对于有效治疗至关重要。此外，这种方法可以最大限度地减少副作用，因为化疗不需要在整个身体中循环。
除了脑瘤之外，研究人员还希望离子电子技术能够应用于多种难以治疗的癌症。
“这是一种非常持久的治疗方法，肿瘤无法躲避。即使肿瘤和周围组织试图去除药物，我们在离子电子学中使用的材料和控制系统也可以持续向肿瘤附近的组织输送局部高浓度的药物，”林雪平大学有机电子实验室的研究员 Theresia Arbring Sjöström 解释道。
研究人员将泵的持续药物输送与每日一次的给药进行了比较，后者更接近于当今对患者实施化疗的方式。他们观察到，采用离子治疗可以减少肿瘤生长，但采用每日给药方法则不会，尽管后者的强度是离子治疗的两倍。
这些实验是使用早期发育阶段的鸟类胚胎进行的。格拉茨医科大学研究员、LiU 客座研究员 Linda Waldherr 表示，这种模型是进行更大规模动物实验的良好桥梁：
“在鸟类胚胎中，某些生物系统的功能与活体动物相似，例如血管的形成。然而，我们还不需要通过手术在它们体内植入任何装置。这表明这一概念是可行的，尽管仍有许多挑战需要解决，”她说。
研究人员认为，在未来五到十年内，人体试验将可行。下一步将进一步开发材料，以便通过手术植入离子泵。后续实验还将在老鼠和大型动物身上进行，以进一步评估这种治疗方法。
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