“磁力刀”能杀死脑肿瘤细胞

同济大学医学院附属东方医院成昱教授课题组，与西班牙马德里理工大学古斯塔沃教授合作，成功采用“磁力刀”杀死小鼠脑肿瘤细胞。相关研究论文日前发表在国际刊物《治疗诊断学》上。   

在研究中，成昱提出了“磁力刀”的新概念，即磁性纳米粒子在低强度磁场作用下，产生带有类似“旋转搅拌”功能的机械力。利用这种机械力可以破坏肿瘤细胞，使机械力达到与手术刀相同的效果。   

成昱介绍，课题组初期曾尝试使用多个纳米磁性颗粒进行制备，但这种磁性颗粒对肿瘤细胞的破坏作用并不明显。加大每个纳米磁性颗粒的磁饱和强度后，神奇现象发生了：注入细胞内的像一块块“方形积木”的磁性纳米颗粒，穿透力很强，且不会乱跑，基本都聚集在细胞内形似芒果状的溶酶体中，并跟着自身磁力线“调度”方向进行重新组装，实现有序排列，在磁性纳米材料内部磁场的引导和溶酶体的空间限制下，形成一个个形似米粒大小的微米级芒果形组装体，然后再将这些组装体放置于一个低强度磁场中，“芒果”体内的磁性纳米材料又会开始新一轮重组，并再次跟着外部低强度磁场的磁力线方向，重组成米粒大小的梭形组装体。经过两次变形，梭状“磁力刀”组装成功。梭状“磁力刀”对细胞的攻击也需两步走，首先对细胞内形似芒果的溶酶体膜进行攻击，待溶酶体膜被攻击溃败后，再对细胞进行攻击。细胞在“磁力刀”双重攻击下，终走向死亡。   

成昱说，这种以体积微小著称的纳米材料，加上磁性的“翅膀”，使磁控纳（微）米技术在生物医学方面有了很大应用前景。同时，低强度磁场对人体细胞和组织的无害性和高穿透能力，为微创手术、细胞操作和分析以及靶向治疗提供了较大可能。如果进展顺利，“磁力刀”合成装置将在半年至一年后研制成功，待通过各项审核后，它将作为新型肿瘤治疗手段推向临床。