放射疗法是目前我们对抗癌症的最佳疗法之一，但它可以受益于更有针对性的治疗，以节省健康的细胞。现在，日本的研究人员已经开发出可以穿透肿瘤并在外部x射线激活后从内部杀死肿瘤的纳米颗粒。
正常情况下，放射治疗是通过破坏癌细胞的DNA来起作用的，而这种破坏部分来自活性氧的产生。但这需要氧气，而肿瘤中心的氧气稀缺，从而限制了治疗的有效性。
因此，在这项新研究中，京都大学的科学家和同事们研究了一种使用辐射杀死癌细胞的不同方法。他们设计了能渗透肿瘤的纳米颗粒，一旦进入肿瘤，它们就可以被x射线激活，并使用另一种方法——光电效应，即一种材料对电磁辐射发出电子反应，从而摧毁细胞。
纳米粒子由有机二氧化硅组成，在其孔隙中携带碘。碘是那里的活性成分，当受到相对低水平的辐射时，会释放电子。这些电子随后导致癌细胞核DNA的双链断裂，从而引发细胞死亡。
为了验证这个想法，研究小组将纳米粒子分散到健康和癌细胞的3D模型中。他们发现，纳米颗粒倾向于在癌细胞核外聚集，30分钟的x射线辐射足以在三天内将它们消灭。辐射水平为33.2 keV时效果最好。
“我们的研究代表了在癌细胞内应用量子物理现象的一个重要例子，”该研究的合著者松本幸太郎(Kotaro Matsumoto)说。“似乎在DNA附近产生了一团低能电子云，导致难以修复的双链断裂，最终导致程序性细胞死亡。”
利用外部辐射激活的纳米颗粒杀死癌症的基本概念并不新鲜，但它有多种形式。之前的研究使用纳米颗粒从内部杀死癌症加热，改变酸度，释放药物或活性氧,或让他们失去营养．现在看来，释放电子可能是武器库中的一种新武器。
当然，这项研究还处于早期阶段。这项技术只在实验室培养的细胞中测试过，还没有在动物身上测试过，更不用说人类了。研究人员说，下一步是在小鼠身上进行试验。
这项研究发表在杂志上科学报告．
来源:京都大学
