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可注射原位诱导强力水凝胶有望用于光热治疗和骨折修复

       恶性肿瘤对人类健康是一种多样而复杂的威胁,但目前的癌症诊断方法很复杂,缺乏有效的治疗技术。手术切除术广泛应用于目前的癌症治疗中,但与高复发风险和对周围健康组织不可避免的损害有关。非手术治疗,如放疗和化疗,也有实质性的缺点,包括辐射诱导的炎症、主要器官的药物诱导损伤和高复发率等。骨相关的恶性肿瘤常与溶骨性破坏和病理性骨折有关,这可能使肿瘤治疗复杂化。因此,迫切需要新的生物医学材料和非手术策略来防止肿瘤复发和修复相关的骨破坏。光热疗法(PTT)是一种无创性热消融技术,由于其微创性,在肿瘤治疗中得到了广泛的探索,为光诱导肿瘤的去除提供了一种突出的能力。然而,一些常见的光热剂(PTA),包括有机剂和无机纳米材料,具有较低的生物相容性,可能导致对非靶向器官的不可预测的副作用。此外,使用这些PTA无法实现骨肿瘤相关并发症的治疗。特别是,它们缺乏机械完整性,对于支持和修复受损的骨结构的技术应用有限。因此,必须开发具有增强机械性能的新PTA,用于治疗肿瘤和骨折。
      在近期一篇发表于《
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》的文章中,中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室、吉林大学中日联合医院泌尿外科、北京大学附属口腔医院老年牙病科,生物医学材料北京市实验室等研究人员开发了一种新型的近红外(NIR)光响应型和机械强度强的水凝胶(UCNP-Au-Alg)来解决这些问题。该水凝胶可提供出色的光热肿瘤治疗和骨折修复能力。由于形成了具有上转换镧系元素-金杂化纳米颗粒和藻酸盐分子的复杂网络,因此制成的水凝胶具有良好的生物相容性和超强的光热效应。皮下肿瘤模型用于证明可以通过局部光热疗法有效根除肿瘤,在观察期内没有肿瘤复发的地方。此外,注入的水凝胶由于原位Ca而变得机械强度高Ca2+交联,可提供支撑基质,以通过稳定骨折的骨结构促进骨缺损的修复。
     这种单一材料提供的高光热效应和强大的支持能力证明了将拟议的水凝胶用于同时治疗骨肿瘤切除和骨愈合的潜力。该水凝胶可作为骨相关转移的临床应用新途径。(来源:QYIM & AMSC XJ QU编报)


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