Но процедура, в которой используются лазеры для активации специальных лекарств, называемых фотосенсибилизирующими агентами, не способна бороться с раком глубоко внутри тела. К счастью, это меняется благодаря новой технологии, которая может переносить PDT в области тела, которые ранее были недоступны.Описанный 11 мая в журнале Nature Photonics, этот подход включает использование ближних инфракрасных лучей света, которые, проникая глубоко в тело, преобразуются в видимый свет, который активирует лекарство и разрушает опухоль.«Мы ожидаем, что это значительно расширит возможности применения эффективной фототерапии рака, которая уже используется», — сказал соавтор Тимиш Охульчанский, доктор философии, доцент исследования Университета Буффало и заместитель директора по фотомедицине Института лазеров, фотоники и биофотоники университета. (ILPB).
Врачи десятилетиями использовали ФДТ для лечения рака. Раковые клетки поглощают лекарство, которое доставляется в опухоль через кровоток или локально. Затем на это место воздействуют видимым светом, который заставляет лекарство реагировать с кислородом и создавать выброс свободных радикалов, убивающих опухоль.
К сожалению, видимый свет плохо проникает в ткани. И наоборот, ближний инфракрасный свет хорошо проникает в ткани, но не активирует лекарства эффективно.Чтобы решить эту проблему, некоторые исследователи разрабатывают препараты, поглощающие ближний инфракрасный свет.
Однако этот метод ограничен, потому что стабильные и эффективные фотосенсибилизаторы, поглощающие в ближнем инфракрасном диапазоне, как известно, сложно синтезировать.Команда под руководством UB использовала другой подход, который использует естественную среду опухоли, чтобы настроить свет на необходимые длины волн.Например, ближний инфракрасный лазерный луч взаимодействует с естественным белковым коллагеном, который содержится в соединительных тканях. Взаимодействие изменяет ближний инфракрасный свет на видимый — процесс, известный как генерация второй гармоники.
Точно так же естественные белки и липиды внутри клеток взаимодействуют с ближним инфракрасным лазерным светом и превращают его в видимый свет с помощью другого процесса, называемого четырехволновым смешением.Таким образом, видимый свет может генерироваться в опухолях глубоко внутри тела и поглощаться лекарством.
Это активирует лекарство, которое затем уничтожает опухоль.По словам руководителя исследования Парас Прасад, доктора философии, заслуженного профессора химии, физики, электротехники и медицины Университета штата Нью-Йорк, процедура имеет множество преимуществ, а также исполнительный директор ILPB.
«У ФДТ нет долгосрочных побочных эффектов, она менее инвазивна, чем хирургическое вмешательство, и мы можем очень точно воздействовать на раковые клетки», — сказал он. «Благодаря нашему подходу ФДТ становится еще одним инструментом, который врачи могут использовать для облегчения боли миллионов людей, страдающих от рака».UB подал заявку на патент для защиты открытия команды, а Управление науки, передачи технологий и экономического развития (UB STOR) обсуждает потенциальные лицензионные соглашения с компаниями, заинтересованными в его коммерциализации.