一種特殊類(lèi)型的磁性材料,可實(shí)現(xiàn)特異的自我調(diào)節(jié)的加熱效應(yīng),有望為熱療治療癌癥提供一種新的思路。研究人員稱(chēng),“這種強(qiáng)烈的自我調(diào)節(jié)的熱效應(yīng)是其它材料無(wú)法比擬的,有望開(kāi)啟體內(nèi)高溫治療癌癥帶來(lái)一種全新的設(shè)計(jì)策略。
可以被機(jī)體健康細(xì)胞容忍的溫度一直以來(lái)被認(rèn)為可以用來(lái)破壞癌細(xì)胞。一種利用磁性顆粒,引入組織中并遠(yuǎn)程加熱的方法,在癌癥治療方面取得了一定的成功。但是這種技術(shù)距離成為標(biāo)準(zhǔn)化程序還有一定的距離。
阻礙這種技術(shù)發(fā)展的一個(gè)問(wèn)題是磁性顆粒的熱容量不足。然而,有莫納什大學(xué)Kiyonori Suzuki教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型材料,它不僅可以被快速加熱,而且還可以快速阻斷使其不至于過(guò)熱。
更為重要的是,這種磁性顆粒達(dá)到的溫度足以殺死腫瘤組織,但對(duì)正常的健康機(jī)體組織又太低,不至于影響正常機(jī)體組織。
“這種強(qiáng)烈的自我調(diào)節(jié)的熱效應(yīng)是其它材料無(wú)法比擬的,”Suzuki教授說(shuō),“有望開(kāi)啟體內(nèi)高溫治療癌癥帶來(lái)一種全新的設(shè)計(jì)策略。”
研究團(tuán)隊(duì)由其他同樣來(lái)自莫納什大學(xué)的研究成員,以及紐約市立大學(xué)布魯克林學(xué)院和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的Karl G Sandeman教授共同組成。研究團(tuán)隊(duì)目前正在研究的是被稱(chēng)為一階磁性材料的磁熱材料,這種材料主要用于磁制冷。
這些材料的特性在于其會(huì)受限于它們的居里溫度,即在這一溫度點(diǎn)上磁性質(zhì)發(fā)生改變。對(duì)不同的材料而言,其居里溫度不同。
“我們選擇這些材料作為研究,是因?yàn)槠渚永餃囟任挥诎┌Y熱療的理想溫度范圍內(nèi)!癝uzuki教授表示。
一階居里轉(zhuǎn)變是特別大加熱功率的關(guān)鍵因素。這與傳統(tǒng)的兩磁性狀態(tài)共存的傳統(tǒng)居里轉(zhuǎn)變是不同的。由于這種共存引起的復(fù)雜原因,在居里溫度附近,外磁場(chǎng)*大程度地轉(zhuǎn)換為熱——接著在居里溫度以上,這種轉(zhuǎn)換效應(yīng)突然停止。
研究人員希望他們發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》(Applied Physics Letters)上的概念驗(yàn)證性研究能為提高癌癥治療開(kāi)辟道路。
由于超強(qiáng)的熱效應(yīng),這些一階磁性材料有望成為一種微創(chuàng)、廉價(jià)的細(xì)胞內(nèi)熱療方式。