癌症,尤其是乳腺癌,术后复发是患者面临的一大挑战。肿瘤切除的彻底性直接关系到术后复发率,因此,在手术过程中实现肿瘤的精准靶向成像,对于外科医生确保最全面的肿瘤清除至关重要。
创新诊疗一体化平台:乳腺癌精准治疗新策略
近期,一项发表于《Advanced Science》的突破性研究,由长春工业大学化学与生命科学学院郑敏团队与中国科学院长春应用化学研究所谢志刚团队共同完成,成功开发出一种新型的诊疗一体化平台——CDSP纳米颗粒(CDSP NPs)。该平台巧妙地将碳点(CD)与紫杉醇前药组装,旨在为乳腺癌患者提供更精准的手术引导和更高效的协同治疗。
CDSP NPs的独特之处在于其能够用于近红外(NIR)余辉成像引导乳腺癌的精准切除。它具备多项优异特性,包括长达2小时以上的长寿命、超过13毫米的深层组织穿透能力,以及高达103.9的信噪比(SNR)。这些特性显著提高了肿瘤识别的精度,从而有效预防了癌症复发。此外,该平台还实现了光动力疗法(PDT)与化疗的联合应用,特别是与紫杉醇(Paclitaxel)的协同作用,能够显著促进肿瘤消退,展现出CDSP NPs在协同癌症治疗方面的巨大潜力。
近红外余辉成像:手术导航的“火眼金睛”
乳腺癌作为女性常见的恶性肿瘤,早期治疗通常首选手术切除。然而,许多肿瘤难以触及,术后残留的微小肿瘤组织极易导致癌症复发和进展。因此,彻底清除肿瘤组织一直是外科医生面临的重大挑战。
传统的诊断成像技术,如磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT),主要用于术前规划,难以提供实时的术中指导。它们在定位肉眼无法辨别的肿瘤边界方面存在局限性。而光学成像技术,凭借其实时可视化、即时反馈、易用性、成本效益和安全性等优势,在术中导航中扮演着越来越重要的角色。然而,传统荧光成像易受组织自发荧光干扰。相比之下,长波长发射的余辉成像则不受激发光或组织干扰的影响,具有更高的信噪比和更大的组织穿透深度。这使得余辉成像能够显著提高肿瘤切除的精度,降低肿瘤组织残留的概率,从而有效控制微转移并降低术后癌症复发的风险。
方案1(图源自Advanced Science)
紫杉醇联合光动力疗法:协同增效,全面抗击肿瘤
化疗是乳腺癌临床药物治疗的基石,但传统化疗药物常面临水溶性差和全身毒性大等问题,影响治疗效果。研究表明,联合治疗能够显著提高单一化疗药物的疗效。光动力疗法(PDT)通过光敏剂被特定波长的光激活,产生大量活性氧(ROS)来清除癌细胞。PDT具有侵袭性低、靶向选择性强、耐药性发生率低等优点,但其穿透深度有限且易受肿瘤微环境缺氧影响。
CDSP纳米颗粒的创新之处在于,它能够同时将碳点和紫杉醇(PTX)递送至肿瘤部位,实现协同光动力-化学治疗。这种结合策略有望克服单一疗法的局限性,达到最佳的协同抗癌效果,为乳腺癌的治疗带来新的突破。
碳点纳米材料:安全高效的载体
碳点(CD)作为一种新兴的碳基发光纳米材料,因其优异的光学特性、低生物毒性以及易于制备的特点,在生物成像和癌症治疗领域备受关注。本研究采用溶剂热法,以蜀葵叶为原料合成了具有近红外荧光、磷光及光动力活性的碳点,并将其与二硫键桥接的紫杉醇前药(PSSP)组装,成功制备了CDSP纳米颗粒。这种创新的纳米平台为癌症治疗的精准化和个性化提供了极具前景的策略。
展望未来:癌症治疗的精准化与个性化
这项研究提出了一种简单而有效的模型,构建了一个集诊断和治疗功能于一体的纳米平台,用于图像引导的手术导航和有效的肿瘤治疗。CDSP纳米颗粒的开发,不仅为乳腺癌的精准切除提供了前所未有的工具,也为联合治疗带来了新的思路。随着此类前沿技术的不断发展,未来癌症治疗将更加趋向于精准化和个性化,为患者带来更好的预后和生活质量。