突破性奈米粒子：未來立方錐形狀的癌症殺手

美國奧勒岡州立大學的科學家們最近開發出一種高效能且形狀獨特的磁性奈米粒子，這種粒子有望為難以觸及的腫瘤提供非侵入性的熱療法治療。這項研究特別針對卵巢腫瘤，但也可能應用於其他型別的癌症。

這項研究強調了粒子形狀在設計磁性奈米粒子中的關鍵作用。研究人員相信，他們的發現將大幅推進利用熱能摧毀癌細胞的癌症療法，這種技術被稱為磁性熱療。這些奈米粒子由氧化鐵組成，並透過摻雜鈷來增強其效能。當這些粒子在靜脈注射後積聚在癌組織中時，它們能夠迅速升溫，從而削弱或摧毀癌細胞。

這項發表於《先進功能材料》期刊的研究，是奧勒岡州立大學藥學院科學家們正在進行的奈米醫學研究的一部分。奈米粒子是極小的物質，其尺寸僅為十億分之一米，由於其小尺寸和高表面積體積比，具有特殊性質。

科學家們表示，磁性奈米粒子多年來已顯示出抗癌潛力，但目前的磁性熱療通常只能用於那些腫瘤可以透過皮下針頭直接注射粒子的患者。奧勒岡州立大學的藥學教授Oleh Taratula指出，現有的磁性奈米粒子需要達到44°C以上的治療溫度，這通常只能透過直接注射來實現，且這些粒子的加熱效率中等，意味著需要高濃度的粒子在腫瘤中才能產生足夠的熱量。

研究團隊使用了一種新穎的熱分解方法，稱為『種子與生長』兩步過程，來製造摻雜鈷的氧化鐵奈米粒子，其形狀為立方雙錐體。這是首次報告這種特定形狀的奈米粒子。藥學院的博士後研究員Prem Singh表示，這些奈米粒子在交變磁場下能夠快速升溫，每秒升高3.73°C，這是他們之前發表的摻雜鈷的氧化鐵奈米粒子加熱效能的兩倍。

這意味著卵巢癌患者可以接受靜脈注射，並在一次30分鐘的非侵入性磁場治療後，腫瘤停止生長。研究人員指出，短時間的治療提高了患者的舒適度和依從性。一種癌症靶向肽幫助奈米粒子在腫瘤中積聚，由於粒子的加熱效率非常強，可以在不增加劑量的情況下達到必要的粒子濃度，從而限制毒性和副作用。

奧勒岡州立大學的藥學副教授Olena Taratula表示，這是首次顯示系統性注射的奈米粒子能夠將腫瘤加熱至50°C以上，顯著超過了44°C的有效治療閾值，這為將磁性熱療應用於各種難以觸及的腫瘤提供了巨大的潛力，使治療更加多樣化和廣泛應用。

這項研究得到了美國國家癌症研究所和尤尼斯·肯尼迪·施萊弗國家兒童健康與人類發展研究所的支援。