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新的突破性疗法用光安全地杀死癌细胞
癌症治疗已经取得了长足的进步，但当今的许多疗法仍然需要高昂的成本：不仅是经济上的，还有身体和情感上的费用。化疗和放疗仍然是重要的工具，但它们经常与癌细胞一起损害健康细胞，使患者疲惫不堪，容易受到长期副作用的影响。
在世界各地，研究人员都在寻找治疗既有效又温和，能够精确地靶向肿瘤，同时保护身体的其他部位。
现在，美国研究人员推出了一种有前途的新基于光的治疗这可能会改变癌症的治疗方式。他们的发现将近红外 LED 光与纳米氧化锡薄片（称为SnOx 纳米薄片，杀死癌细胞同时让健康的人不受伤害。
这标志着在光热疗法，一种利用光加热和破坏肿瘤的技术。
在这种情况下，该过程依赖于廉价、易于使用的 LED 系统，而不是专门的激光器。这种方法减少了对周围组织的损伤，有朝一日可以提供一种更安全、侵入性更小的替代方案化疗或放疗.
创新的核心是一个简单的概念：利用光产生局部热量，瞄准并杀死癌细胞。该团队设计了 SnOx 纳米薄片，以有效吸收近红外光，这种波长可以安全地穿透生物组织。
当被照亮时，这些纳米薄片就像微小的加热器一样，产生足够的热量来破坏癌细胞膜和蛋白质，最终导致细胞死亡。健康组织基本上不受影响，因为它们对热不太敏感，而且纳米片可以专门针对恶性细胞。
这有针对性的加热过程，称为光热疗法，依赖于物理机制而不是化学机制。这意味着它可以避免化疗中常见的许多全身副作用。
传统的光热系统使用激光，因为它们可以精确地聚焦组织深处的光。然而，同样的强度也会损害健康细胞，需要昂贵的设备，并限制在高度专业化的设施中使用。
在这项研究中，研究人员用发光二极管 （LED） 取代了激光，发光二极管 （LED） 发出更温和、更宽的光谱。LED 产生更均匀的加热，并且燃烧或伤害健康组织的可能性要小得多。它们还价格低廉且便于携带，非常适合临床甚至家庭使用。
在实验室研究，LED 灯与 SnOx 纳米片相结合，在 30 分钟内破坏了高达 92% 的皮肤癌细胞和 50% 的结直肠癌细胞。健康的人体皮肤细胞不受影响。
这种选择性水平使得该技术对于黑色素瘤和基底细胞癌等癌症特别有希望，这些癌症可以通过光照直接治疗。这种精度在光热技术中很少见，因为光热技术通常有伤害周围组织的风险。
基础科学同样重要。氧化锡是一种稳定、生物相容性的材料，已用于电子产品。
通过将二硫化锡 （SnS₂） 转化为含氧氧化锡纳米片，研究人员创造了更有效地吸收近红外光的结构。
这种转变提高了光热性能，并允许使用水基、无毒的合成方法制造纳米薄片。该工艺避免了有害溶剂和昂贵的制造步骤，使其具有可扩展性、可持续性并适合医疗应用。
该团队设想了紧凑型 LED 设备，可以在手术切除肿瘤后直接应用于皮肤，以破坏任何剩余的恶性细胞并降低复发风险。
例如，在切除黑色素瘤或基底细胞癌后，贴片状 LED 设备可以提供聚焦光以激活手术部位的纳米薄片。这种便携式、家庭治疗可以使术后癌症护理更安全、更方便和依赖性较低在医院就诊时。
这项创新还为联合疗法打开了大门。光热治疗可以使癌细胞更容易受到其他形式的治疗，例如免疫疗法或靶向药物.
光产生的热量会削弱肿瘤细胞，使其膜更具渗透性，并引发免疫反应，帮助身体识别和消灭癌症。将基于 LED 的光热疗法与其他方法相结合可以使治疗计划更加精确、有效且毒性更小。
尽管仍处于早期阶段，但研究人员正在完善技术并探索新的应用。他们正在研究不同的波长和暴露时间如何影响结果，并研究其他类似于氧化锡的材料是否可以到达更深的组织，例如受乳腺癌或结直肠癌影响的组织。
另一个发展领域是植入式纳米片系统：微型生物相容性设备，可以在体内提供持续的光热控制。
可访问性的潜力是这项工作最令人兴奋的方面之一。由于基于 LED 的设备制造成本低且作简单，因此它们可用于获得癌症护理的机会有限的资源匮乏地区。
这可以使民主化通过将其扩展到主要医院之外来推进治疗。对于早期发现的浅表癌症，LED 疗法甚至可以纳入门诊或整容手术中，从而缩短恢复时间并提高生活质量。
安全是另一个主要优势。
化疗会损害全身快速分裂的健康细胞，放疗会损害正常组织并导致疲劳或疤痕。相比之下，光热疗法将其效果限制在照明部位。它不会产生全身毒性，不会累积器官损伤，并且不适感最小。
这个高精度茎来自纳米片的光学靶向和生物选择性，由于癌细胞的新陈代谢改变和对热应激的敏感性更高，因此纳米片优先加热癌细胞。
下一步是将这些实验室发现转化为临床前，并最终转化为人体试验。虽然还有很多工作要做，但 LED 驱动的光热疗法可能代表我们治疗癌症方式的转变，使治疗更加精确、负担得起和人道。
光是自然界最简单的能量之一，可以成为一种强大的医疗工具选择性破坏肿瘤在不伤害健康组织的情况下。随着 SnOx 纳米片等创新，无创、局部、患者友好的癌症治疗愿景正在稳步接近现实。
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