超声波和纳米气泡的结合破坏癌性肿瘤

特拉维夫大学(TAU)开发的一项新技术可以通过超声波和将纳米气泡注射到血液中的组合，有针对性地摧毁癌性肿瘤。

根据研究小组的说法，这项最新技术能够以非侵入性的方式破坏肿瘤，这与侵入性治疗方法或将微气泡注入肿瘤本身不同。

这项研究是在TAU生物医学工程系Tali Ilovitsh博士实验室的博士生Mike Bismuth的领导下与TAU病理学系的Dov Hershkovitz博士合作进行的。克利夫兰凯斯西储大学的Agata Exner教授也参与了发表在《纳米尺度》杂志上的研究。

“我们的新技术能够以相对简单的方式将纳米气泡注入血液，然后聚集在癌性肿瘤区域，”Ilovitsh博士说。“之后，使用低频超声波，我们爆炸纳米气泡，从而爆炸肿瘤。

研究人员解释说，当今流行的癌症治疗方法是手术切除肿瘤，结合化疗和免疫疗法等补充治疗。用于破坏癌性肿瘤的治疗性超声是手术的非侵入性替代方案，但这种方法既有优点也有缺点。一方面，它允许局部和集中治疗;高强度超声的使用可以通过以高时空精度向焦点传递强大的声能来产生热或机械效应。这种方法已被用于有效治疗体内深处的实体瘤。此外，它可以治疗不适合肿瘤切除手术的患者。然而，缺点是超声波的热量和高强度可能会损害肿瘤附近的组织。

在目前的研究中，Ilovitsh博士和她的团队试图克服这个问题。在使用动物模型的实验中，研究人员能够通过将纳米气泡注入血液(而不是将微气泡局部注入肿瘤本身)与低频超声波相结合来破坏肿瘤，脱靶效应最小。

“纳米气泡和低频超声波的组合提供了更具体的肿瘤区域靶向并降低脱靶毒性，”Ilovitsh博士继续说道。“将低频应用于纳米气泡会导致它们的极度膨胀和爆炸，即使在低压下也是如此。这使得在低压阈值下对肿瘤进行机械破坏成为可能。我们的方法具有超声的优点，因为它安全，具有成本效益且临床可用。此外，纳米气泡的使用有助于靶向肿瘤，因为它们可以在超声成像的帮助下观察到。

Ilovitsh博士补充说，使用低频超声还可以增加穿透深度，最大限度地减少失真和衰减，并扩大焦点。“这可以帮助治疗位于身体深处的肿瘤，此外还有助于治疗更大的肿瘤体积。该实验是在乳腺癌肿瘤小鼠模型中进行的，但该治疗很可能对其他类型的肿瘤有效，并且将来对人类也有效。

“特拉维夫大学的技术转让公司Ramot已经申请了多项专利来保护这项技术及其应用，”Ramot首席执行官Keren Primor Cohen说。“我们相信这项突破性技术在癌症治疗方面的商业潜力，我们正在与以色列和国外的几家领先公司联系以推广它。