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中国墨水竟能杀死癌细胞

墨水.png

说起文房四宝之一的墨,每一个国人都再熟悉不过。千百年来,无论是悬腕书写,还是丹青作画,文人匠师的案头都离不开它。


而杨武利研究团队的最新发现揭示,墨的内涵可能不止于此:它不仅仅能在纸上承载信息,还能够——杀死癌细胞。这项研究发表于近期的ACS Omega上。

墨水2.png

为什么是中国墨?

抗癌领域为什么盯上古老的中国墨?原来,研究人员发现,胡开文墨与时下热门的一种新型抗癌治疗——光热治疗(photothermal therapy,PTT)中使用的人工纳米材料具有相似之处。


光热治疗主要通过将具有近红外光热转换的纳米材料选择性累积到肿瘤部位,然后仅对肿瘤局部实施近红外光照,肿瘤细胞间和细胞内的纳米材料吸收近红外光,高效地转化为热能,可使肿瘤产生局部超高温度,从而将肿瘤细胞杀死。由于肿瘤周围正常组织纳米材料分布较少,因而保证了治疗中不会对正常组织造成损伤。


但该疗法面临的一个难题是:寻找注入身体的合适材料。一些人工纳米材料已经被科学家用于光热治疗的研究——包括工程碳纳米管和石墨烯——但这些材料要么有毒,要么造价昂贵或者难以制造。

墨水3.png

优秀的PTT材料

光滑、稳定的黑色墨水吸引了科学家的目光。事实上,胡开文墨的种种性质都表明,它十分适合应用于PTT材料:便于吸收光和热的黑色,在水中稳定,制造便宜简单,最重要的是——对身体无毒。


为了验证这样的假设,研究人员分析了水分散体中的墨水,发现它由小的碳纳米颗粒聚集而成,在经过仅仅5分钟的近红外照射后,它就能加热到55摄氏度,这比大多数人造PTT材料的热吸收更大。更重要的是,墨水展现出巨大的稳定性,这意味着它可以长时间保留这些特性。


研究人员解释道:“我们发现胡开文墨的光热效应在储存90天后几乎没有变化,这意味着胡开文墨能提供稳定的光热效应。”


墨水4.png

细胞和动物实验结果喜人

接下来的实验室研究发现,在正常情况下,墨水与人的细胞在培养皿中具有生物相容性,当利用热杀死癌细胞时,在相同的激光强度下增加胡开文墨的浓度显示出更高的抗癌效率。


在小鼠试验中,这种墨水也非常有效,比传统的PTT治疗杀死更多的癌细胞,而且在动物注射过程中没有发现毒性。研究人员表示:“在主要器官的病理切片中,包括大脑、心脏、肺、脾脏、肝脏和肾脏,没有发现任何病理损伤。在整个治疗过程中,小鼠的体重并没有改变。因此,胡开文墨没有明显的副作用,且具有良好的生物相容性。”


至于是否能在人体试验中看到同样令人欣喜的结果,目前仍然是一个悬而未决的问题,但是研究团队认为十分有必要在人体试验中进行研究。如果能得到理想的结果,那么这种古老的墨水可能会在人类生活中扮演更重要的角色——挽救生命。


参考资料:

Ancient Chinese Ink Could Hold a Surprising New Way to Kill Cancer Cells

New Application of Old Material: Chinese Traditional Ink for Photothermal Therapy of Metastatic Lymph Nodes

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    中国墨水竟能杀死癌细胞

    墨水.png

    说起文房四宝之一的墨,每一个国人都再熟悉不过。千百年来,无论是悬腕书写,还是丹青作画,文人匠师的案头都离不开它。


    而杨武利研究团队的最新发现揭示,墨的内涵可能不止于此:它不仅仅能在纸上承载信息,还能够——杀死癌细胞。这项研究发表于近期的ACS Omega上。

    墨水2.png

    为什么是中国墨?

    抗癌领域为什么盯上古老的中国墨?原来,研究人员发现,胡开文墨与时下热门的一种新型抗癌治疗——光热治疗(photothermal therapy,PTT)中使用的人工纳米材料具有相似之处。


    光热治疗主要通过将具有近红外光热转换的纳米材料选择性累积到肿瘤部位,然后仅对肿瘤局部实施近红外光照,肿瘤细胞间和细胞内的纳米材料吸收近红外光,高效地转化为热能,可使肿瘤产生局部超高温度,从而将肿瘤细胞杀死。由于肿瘤周围正常组织纳米材料分布较少,因而保证了治疗中不会对正常组织造成损伤。


    但该疗法面临的一个难题是:寻找注入身体的合适材料。一些人工纳米材料已经被科学家用于光热治疗的研究——包括工程碳纳米管和石墨烯——但这些材料要么有毒,要么造价昂贵或者难以制造。

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    优秀的PTT材料

    光滑、稳定的黑色墨水吸引了科学家的目光。事实上,胡开文墨的种种性质都表明,它十分适合应用于PTT材料:便于吸收光和热的黑色,在水中稳定,制造便宜简单,最重要的是——对身体无毒。


    为了验证这样的假设,研究人员分析了水分散体中的墨水,发现它由小的碳纳米颗粒聚集而成,在经过仅仅5分钟的近红外照射后,它就能加热到55摄氏度,这比大多数人造PTT材料的热吸收更大。更重要的是,墨水展现出巨大的稳定性,这意味着它可以长时间保留这些特性。


    研究人员解释道:“我们发现胡开文墨的光热效应在储存90天后几乎没有变化,这意味着胡开文墨能提供稳定的光热效应。”


    墨水4.png

    细胞和动物实验结果喜人

    接下来的实验室研究发现,在正常情况下,墨水与人的细胞在培养皿中具有生物相容性,当利用热杀死癌细胞时,在相同的激光强度下增加胡开文墨的浓度显示出更高的抗癌效率。


    在小鼠试验中,这种墨水也非常有效,比传统的PTT治疗杀死更多的癌细胞,而且在动物注射过程中没有发现毒性。研究人员表示:“在主要器官的病理切片中,包括大脑、心脏、肺、脾脏、肝脏和肾脏,没有发现任何病理损伤。在整个治疗过程中,小鼠的体重并没有改变。因此,胡开文墨没有明显的副作用,且具有良好的生物相容性。”


    至于是否能在人体试验中看到同样令人欣喜的结果,目前仍然是一个悬而未决的问题,但是研究团队认为十分有必要在人体试验中进行研究。如果能得到理想的结果,那么这种古老的墨水可能会在人类生活中扮演更重要的角色——挽救生命。


    参考资料:

    Ancient Chinese Ink Could Hold a Surprising New Way to Kill Cancer Cells

    New Application of Old Material: Chinese Traditional Ink for Photothermal Therapy of Metastatic Lymph Nodes