膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）因其強(qiáng)侵襲性和高復(fù)發(fā)率，被稱為最具挑戰(zhàn)性的腦部惡性腫瘤之一。傳統(tǒng)治療方法如化療和手術(shù)因耐藥性和難以完全切除腫瘤而效果受限，患者的平均生存期僅約15個(gè)月。

  近日，中山大學(xué)徐炳哲教授團(tuán)隊(duì)近期發(fā)表了一項(xiàng)重要研究，展示了一個(gè)可植入、無線供能的腫瘤治療裝置UP-MPH-TTD，為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療帶來了全新解決方案。

突破性研究：小型化裝置實(shí)現(xiàn)高效治療

  研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的UP-MPH-TTD裝置基于MXene/PVA水凝膠核心材料，利用其高導(dǎo)電性和生物相容性，通過超聲波供能生成特定的電磁交變場，干擾癌細(xì)胞的分裂過程，而不影響正常神經(jīng)元。裝置采用硼硅玻璃封裝，僅6毫米長，直徑1.2毫米，適合精準(zhǔn)植入腦組織。

  與傳統(tǒng)需要復(fù)雜布線的電極系統(tǒng)不同，UP-MPH-TTD通過超聲無線供能，使患者能夠在日�；顒�(dòng)中接受治療。這一技術(shù)突破顯著提高了靈活性和使用便捷性。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：體外抑制率達(dá)92%，體內(nèi)腫瘤面積減少73%

  1. 體外實(shí)驗(yàn)研究人員從臨床患者提取GBM細(xì)胞并進(jìn)行體外培養(yǎng)。在超聲激發(fā)下，UP-MPH-TTD裝置產(chǎn)生頻率為200 kHz、場強(qiáng)為1.4-1.6 V/cm的電場。經(jīng)過12小時(shí)的刺激，癌細(xì)胞的增殖率降低了92%。

  2. 體內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置被植入到腫瘤小鼠大腦中，在超聲（功率0.3-0.4 W/cm2）驅(qū)動(dòng)下連續(xù)治療4周。結(jié)果顯示，治療組小鼠的腦腫瘤面積比對(duì)照組減少了73%，顯著優(yōu)于現(xiàn)有的化療藥物（19.4%）和傳統(tǒng)腫瘤治療場（TTF，58%）療法。

  3. 安全性評(píng)估為評(píng)估長期安全性，裝置被植入動(dòng)物體內(nèi)超過一個(gè)月。實(shí)驗(yàn)顯示，裝置引發(fā)的炎癥反應(yīng)與傳統(tǒng)銀電極相似，且未觀察到任何異常行為或生存率降低，證實(shí)了其良好的生物相容性。

研究意義：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療的全新方向

  UP-MPH-TTD裝置的成功開發(fā)為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療帶來了以下關(guān)鍵價(jià)值：

  1.顯著提升治療效果：實(shí)現(xiàn)了更高的腫瘤抑制率，體外92%，體內(nèi)腫瘤面積減少73%。

  2.創(chuàng)新技術(shù)突破：無線超聲供能解決了傳統(tǒng)布線復(fù)雜、患者行動(dòng)受限的問題，同時(shí)提升了治療精準(zhǔn)度和能效。

  3.長期安全性：裝置可長期植入使用，顯示出廣泛的臨床應(yīng)用潛力。

  這種UP-MPH-TTD裝置是一種微創(chuàng)、高效且靈活的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療工具。它不僅突破了傳統(tǒng)療法的限制，還為腦腫瘤患者帶來了新的治療希望。

Schematic and operating principles of the UP-MPH-TTDs.

In vitro and in vivo experiments

  原文鏈接：

  Implantable Ultrasound-Powered MXene/PVA Hydrogel-Based Generator for Treatment of Glioblastoma

  Xiaoping Hu, Ziyi Qiu, Yilin Yang, Ting Xu, Kai Sheng, Weicheng Lu, Jingdun Xie, Bingzhe Xu

  Advanced Science

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202309610