Ученые из Университета Васеда (Waseda University), Национального медицинского колледжа обороны (National Defense Medical College) и Японского агентства по науке и технике (Japan Science Technology Agency) разработали новое биоадгезивное беспроводное излучающее устройство, которое могло бы улучшить лечение раковых заболеваний в труднодоступных органах.
Фотодинамическая терапия в онкологии
Обычная фотодинамическая терапия индуцирует гибель раковых клеток с использованием фоточувствительных агентов, которые локализуются в опухолях и активируются с воздействием определенной длины волны света. В последние годы низкодозная и долгосрочная фотодинамическая терапия (ФДТ) оказалась перспективной при лечении рака внутренних органов. Однако проблема с ФДТ заключается в том, что, поскольку интенсивность света чрезвычайно низкая (1/1000 с помощью обычного метода), противоопухолевый эффект не может быть получен, если источник света смещается даже немного от опухоли, что делает освещение недостаточным.
Материалы и методы обследования
«Для решения этой проблемы мы разработали оптоэлектронное устройство с беспроводным питанием, которое стабильно фиксируется на внутренней поверхности ткани животного как наклейка с биоадгезивными и эластичными наношетами, что обеспечивает непрерывную локальную подачу света в опухоль», – говорит Тосинори Фуджи, сотрудник биомедицинской инженерии в Университете Васеда.
Наношеты модифицируются полидопамином из полипептида на основе мидийного клея, который может установить устройство на влажную ткань животного более чем на 2 недели без хирургического наложения швов или медицинского клея. Светодиодные чипы в устройстве беспроводным образом питаются при помощи технологии ближнего поля.
Чтобы проверить его эффективность, мышам с опухолями с имплантированным устройством вводили фотосенсибилизирующий агент (фотофрин) и подвергали воздействию красного и зеленого света примерно в 1000 раз ниже, чем при обычной ФДТ, в течение 10 последовательных дней. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Biomedical Engineering.
Результаты научной работы
Эксперимент показал, что рост опухоли был значительно снижен в целом. Особенно под зеленым светом опухоль у некоторых мышей была полностью уничтожена.
Фуджи указывает: «Это устройство может облегчить лечение трудно обнаруживаемых микротомов и глубоко расположенных повреждений, которые трудно достичь при стандартной фототерапии, без необходимости повреждения здоровых тканей перегревом. Кроме того, поскольку устройство не требует хирургического наложения швов, оно подходит для лечения рака вблизи крупных нервов и кровеносных сосудов, а также для хрупких органов, которые меняют свою форму или активно двигаются, таких как мозг, печень и поджелудочная железа».
Выводы
При клиническом применении устройство может быть полезным для больных раком, которым необходимо минимально инвазивное лечение, помогая им прожить дольше и улучшить качество их жизни.
Авторы другого исследования утверждают, что терапия электрическим полем повышает выживаемость пациентов с опухолью головного мозга.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
