受拿鐵咖啡、軟糖熊軟糖和 Pop Rocks 糖果上面的泡沫的啟發(fā)，愛荷華大學的研究人員正在創(chuàng)造新的生物相容性材料，這些材料可能會提高化療和放療治療癌癥的有效性。
這種新材料被稱為氣體截留材料或 GeM，可以配制成泡沫、固體或水凝膠，旨在將高濃度的各種治療氣體直接帶入組織，包括腫瘤。
在 2 月 2 日發(fā)表在Advanced Science雜志上的一項新研究中，由 UI 的醫(yī)學博士 James Byrne 和博士 Jianling Bi 領導的研究人員使用 GeM 直接輸送高水平的氧氣成腫瘤。該研究表明，這提高了標準化學療法和放射療法在前列腺癌和一種肉瘤小鼠模型中的有效性。
除了 Byrne、Bi 和他們在 UI 的同事之外，這項研究是一項多機構的努力，涉及麻省理工學院、貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心和哈佛醫(yī)學院的研究人員。
“我們很早就知道，如果你增加腫瘤內(nèi)的氧氣量，你可以使它對輻射、某些化學療法甚至潛在的免疫療法更敏感，”UI 放射腫瘤學助理教授和成員 Byrne 說。 UI 的霍爾頓綜合癌癥中心。“然而，挑戰(zhàn)在于如何以安全、可控的方式輸送有效劑量的氧氣。”
新研究表明，GeMs 可以顯著提高實體瘤內(nèi)的氧氣水平，并使癌細胞更容易受到輻射或化療的影響。增加的氧氣水平似乎也可以提高免疫反應性，這是對免疫療法產(chǎn)生反應的關鍵。
“這些 GeM 非常簡單，只有三種成分：氣體、發(fā)泡劑和增稠劑，”同時也是 UI 生物醫(yī)學工程助理教授的 Byrne 說。“我們使用幾種獨特的、定制的加壓系統(tǒng)將高濃度氣體摻入少量這些生物相容性材料中，這些材料可以注射或植入組織中，并允許長時間、受控地釋放氣體。”
例如，泡沫GeM 是使用攪打虹吸管制造的——與咖啡師用來在熱巧克力和冷凍咖啡飲料上制造泡沫的設備基本相同——但經(jīng)過逆向工程以接受各種氣體，包括氧氣。該實驗室的攪打虹吸管使用在許多加工食品中發(fā)現(xiàn)的安全、低成本的成分來制造 GeM。通過改變每種成分的數(shù)量，研究人員可以控制材料中氧氣的釋放。由于 GeM 是用安全和可食用的成分制造的，Byrne 指出，這些材料用于癌癥治療的可轉(zhuǎn)化性可能非常高。
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