光动力疗法（PDT）使用一种定位在肿瘤中的光敏药物杀死癌细胞，当用特定波长的光照射时，药物产生的活性氧（ROS）会杀死附近的癌细胞。

近年来，使用长时间（几小时到几十小时）和低剂量光照射的节拍光动力疗法(mPDT)在治疗内脏癌症方面显示出了很好的前景。mPDT可以使用小型光学设备在身体的任何地方发光。然而，这种方法需要将这种装置稳定地固定到内部组织表面。

一般来说，手术缝合是器械固定的标准选择，但这并不适合应用于脆弱的组织或器官，也不适合会改变形状或积极活跃的组织或器官。如果光源稍微偏离肿瘤，药物便不会被激活，抗肿瘤作用也就不会发生。为了克服这个困难，日本科学家研发了一种生物粘附性发光装置，为微创mPDT治疗微小器官中的癌症提供帮助。

图1 新开发的生物粘合无线植入光电装置。在此致谢提供图片的早稻田大学Toshinori Fujie博士

该团队研发了一种可植入式光电装置，实验时可以用弹性聚（二甲基硅氧烷）纳米片稳定地固定在动物组织的内表面。纳米片用贻贝蛋白质激发的生物粘附聚多巴胺进行修饰，而这种生物粘附剂可以在不缝合和使用医用胶的情况下将该装置稳定在湿组织上超过两周。这种装置含有发光二极管芯片，通过近场通信技术无线供电，使光线可以持续照射到肿瘤上。

为了测试其有效性，研究人员将这种设备皮下植入患有肿瘤的小鼠体内，并注射光敏剂photofrin（光敏素）。随后，他们连续10天将动物暴露于红光和绿光下（分别在630nm和530nm处具有峰值发射），其强度与常规PDT相比，降低了约1000倍（低于100μW/ cm 2）。

实验表明，整体上肿瘤生长明显减少。此外，在10个用绿光照射的肿瘤中有6个被完全根除，而用红光照射的肿瘤中有1个被完全根除。研究人员指出，即使连续工作24小时后，器件（红光和绿光）温度升高也会低于1°C，所导致的热组织损伤风险可以忽略不计。

早稻田大学博士Toshinori Fujie解释说：“该装置可以更加方便地治疗难以检测的微肿瘤和用标准光疗法难以处理的深部病变组织，并且该过程所产生的健康组织损害风险很小，可以不必担心。此外，该装置不需要手术缝合，所以它很适用于治疗主神经和血管附近的癌症，以及易碎、形状会改变或积极活跃的器官，例如脑、肝和胰腺。”

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