光热外科敷料可预防皮肤癌复发

源节点: 1660747

光热疗法:一种新型手术敷料通过消除残留的黑色素瘤细胞来促进组织愈合并防止肿瘤复发。 它还可以实现比标准程序更小的手术切除。 (礼貌:诺丁汉大学/进阶。 功能材料。 10.1002/adfm.202205802)

专为皮肤癌患者设计的高效手术敷料可以加速手术后的愈合过程。 该敷料由英国和中国的研究人员开发,还利用光热效应来防止肿瘤再次出现。

光热疗法(PTT)已成为治疗皮肤癌的一种有前途的技术。 它包括向肿瘤注射可将光转化为热的导电纳米材料,然后用特定波长照射它们以杀死癌细胞。 对于较大的肿瘤,这种治疗必须结合手术进行,留下的伤口必须用手术敷料进行治疗,以防止感染。

最近,已经提出了更先进的治疗方法,其中 PTT 直接集成到手术敷料中。 希望这些材料可以促进皮肤愈合,同时防止肿瘤在治疗后重新出现。 这些敷料的理论设计基于光热材料还原氧化石墨烯 (rGO)。 这种材料可以通过将含氧基团键合到单层石墨烯片上,然后对其进行降低氧含量的工艺来合成。

目前,这项技术面临一个主要障碍:rGO 对活细胞有毒,这意味着它不能直接用于外科敷料。 在还原过程之前,通过将氧化石墨烯与肽和蛋白质等生物分子结合,可以使其更具生物相容性。 然而,为了增强其光热响应,材料必须经受严酷的还原过程:在温度超过 180°C 的密封反应器中,在纯乙醇环境中进行。 在减少材料的氧化石墨烯的同时,这也破坏了附着在其上的更精细的生物分子结构。

团队,由 吴元浩 在诺丁汉大学,现在已经开发出一种新技术,可以在较低的温度下进行还原过程。 它涉及氧化石墨烯薄片的组装,包裹在一种名为“类弹性蛋白重组体”(ELR)的蛋白质生物聚合物中,该聚合物以促进皮肤修复和愈合伤口的能力而闻名。 通过控制这些结构之间的分子相互作用,该团队产生了一个由 ELR 壳包围的多层氧化石墨烯核心。

之后,研究人员将这种结构暴露在含有 70% 乙醇的消毒剂中。 通常,这种液体会直接穿透细菌和病毒的蛋白质外壳。 在这种情况下,它直接穿过 ELR 外壳与内部的纯氧化石墨烯相互作用。 这使团队能够在远低于 85°C 的温度下触发还原过程,同时保持 ELR 的结构完好无损。

总之,最终结构结合了 rGO 的高 PTT 效率和促进组织再生的能力。 作为额外的奖励,该材料通过乙醇处理进行了消毒。

研究人员使用以下方法验证了他们的方法 体内 在小鼠身上进行的实验表明,这种敷料可以防止肿瘤复发并促进肿瘤切除后的伤口愈合。 该材料只需每 15 小时暴露在近红外光下 48 秒即可有效。

Wu 的团队希望这种独特的敷料能够带来实用的术后治疗,让皮肤癌患者可以在家中进行治疗:既能加速手术伤口的愈合,又能防止肿瘤在皮肤再生时再次出现。

该研究描述于 高级功能材料.

时间戳记:

更多来自 物理世界