科学家发明能精准杀死癌细胞而不伤正常细胞的LED灯

这项突破源于美国得克萨斯大学奥斯汀分校与葡萄牙波尔图大学的合作，该合作通过UT奥斯汀葡萄牙项目得以实现。此次合作旨在让光基癌症疗法更易获取且价格更低廉。当前这类疗法依赖昂贵材料、专业实验室设备以及有时会损伤周围组织的强激光。而研究人员通过改用LED并引入锡基'SnOx纳米片'（'Sn'是锡的化学符号），研发出了一种更安全且有望低成本的替代方案。

“我们的目标是研发一种不仅有效，而且安全且易于获取的疗法，”科克雷尔工程学院钱德拉家族电气与计算机工程系教授、该项目负责人之一让·安妮·英科维亚表示，“通过将LED光与SnOx纳米片结合，我们开发出一种能精准靶向癌细胞同时不损伤健康细胞的方法。”

在最近发表于《ACS纳米》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高度有效。仅暴露30分钟后，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，同时对健康的人类皮肤细胞无损伤。这些结果凸显了该疗法的精准性和安全性。

癌症仍是全球第二大死亡原因，许多现有疗法存在严重副作用。全球科学家都在探索让疗法更安全、更具靶向性的新方法。其中最具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奥斯汀-葡萄牙团队研究的基础。

在取得初步良好结果后，研究人员目前正专注于理解光和热在此过程中的相互作用，并测试可能增强治疗效果的其他材料。他们还计划设计能直接为患者提供疗法的实用医疗设备。

“我们的最终目标是让这项技术惠及世界各地的患者，尤其是那些获取专业设备受限的地区，同时减少副作用并降低成本，”波尔图大学工程学院研究员、该项目葡萄牙方面的首席研究员阿图尔·平托表示，“特别是对于皮肤癌，我们设想有一天治疗可以从医院转向患者家中。手术后可将便携式设备置于皮肤上，照射并摧毁任何残留癌细胞，降低复发风险。”

英科维亚和平托于2021年通过UT奥斯汀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，并结合各自专长探索二维材料如何用于推进癌症疗法。

基于已取得的成功，该团队最近通过UT奥斯汀葡萄牙项目获得了额外资金，用于利用相同的LED和纳米片技术为乳腺癌患者开发植入物。他们持续的合作有望在不久的将来为更个性化、更经济且无痛苦的癌症治疗铺平道路。

该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张慧萍（主导纳米片开发）和本科生伊娃·南斯；波尔图大学工程学院的菲利帕·A.L.S.席尔瓦（进行生物学表征）、苏珊娜·G.桑托斯（指导研究工作）和费尔南奥·马加良斯教授（协助获取资金）；以及开发LED系统的特拉斯-奥斯-蒙特斯和 Alto Douro 大学的若泽·R.费尔南德斯。

UT奥斯汀葡萄牙项目是得克萨斯大学与葡萄牙科学技术基金会（FCT）之间长期存在的科技合作项目。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合作，其与得克萨斯大学长达17年的合作最近又续签了五年。