ACS Omega：中國墨水能有效「殺死」癌細胞
墨水，對於中國人來說一定不會陌生。幾百年來，中國書法家利用植物性墨水創造的書畫藝術品不勝枚舉。近日，復旦大學上海癌症研究所的科研團隊研究發現，這種植物性墨水可以非侵入性地有效治療擴散或轉移到淋巴結的癌細胞。
事實上，導致患癌者死亡的一個主要因素是癌轉移—癌細胞離開原始腫瘤，在體內「遊盪」，攻擊一些重要的器官。而淋巴系統是遍布全身的重要防禦系統，該系統是由淋巴，淋巴管與淋巴結所組成。
隨著癌細胞離開腫瘤，它們經常經過淋巴結轉移到機體的其他部位。 在這種情況下，主要治療方案是手術，但這可能會導致很多併發症。 光熱治療（PTT）是一種新興的非侵入性治療方案，將納米材料注入癌細胞中使其在在癌細胞中積累。利用激光照射這些細胞,納米顆粒吸收熱量給細胞加熱並殺死所在癌細胞。但是，這些納米材料通常是昂貴的、難以製造的或有毒性的。
令人驚喜的是，一種名為胡開文墨水（Hu-ink）的中國傳統墨水與PTT中使用的納米材料具有相似的性能。在X射線衍射（XRD）圖譜中，除碳峰外沒有發現其他特徵峰，這證實了胡開文墨水主要成分是碳。在常溫下放置3天仍然未發生聚集說明胡開文墨水穩定性良好。所以研究者想要探究胡胡開文墨水是否可以成為PTT中使用的納米材料的良好替代品。
研究人員對胡開文墨水（Hu-ink）進行了分析，發現它由納米粒子和薄碳層組成。拉曼光譜在表徵顯示, 在1350cm-1附近會有拉曼D峰，D峰與G峰的強度比ID/IG= 0.96，這證實了胡墨中薄碳層的存在。
胡開文墨水（Hu-ink）的拉曼光譜（來源：ACS Omega）
當胡開文墨水（Hu-ink）被激光加熱時，它的溫度上升了131華氏度，遠遠高於目前的納米材料。在PPT條件下，胡開文墨水殺死了在實驗室培養皿中的癌細胞。在正常情況下，墨水是無毒的。同樣將其用於小鼠腫瘤治療實驗中，胡開文墨水也殺死了癌細胞。
胡開文墨水（Hu-ink）的濃度也影響著癌細胞的死亡率。如下圖所示：由於沒有死亡的癌細胞，結腸癌細胞（HCT-116）僅在生理鹽水（NS）對照組中發出綠色熒光。 然而，在25μg/ mL的胡開文墨水（Hu-ink）組中，近50％的細胞通過熱處理死亡，因此發出紅色熒光。 在50μg/ mL的胡開文墨水（Hu-ink）組中，幾乎所有的結腸癌細胞（HCT-116）都死亡了，全部發出紅色熒光。 因此，通過增加腫瘤部位的胡開文墨水（Hu-ink）的濃度而不增加NIR激光的功率，可以提高PTT的效果。
胡開文墨水（Hu-ink）的濃度影響PTT的效果（來源：ACS Omega）
研究人員還指出，胡開文墨水還可以作為探針來定位腫瘤和轉移瘤，因為它可以吸收穿過皮膚的近紅外光。此外，研究發現，即使把胡開文墨水（Hu-ink）的儲存時間延長到90天，它的光熱效應幾乎沒有變化（圖3b），表明胡開文墨水（Hu-ink）具有穩定的光熱效應。
胡開文墨水（Hu-ink）第0天和第90天的光熱效應（ACS Omega）
胡開文墨水（Hu-ink）光熱效果好，臨床儲存時穩定性高，具有臨床應用PTT治療癌症的巨大潛力，這項新技術可能為癌症治療帶來廣闊的前景。墨水竟然能治療癌症，不得不佩服中國墨水的強大！
論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsomega.7b00993
參考文獻：
- 1. ACS Omega
- 2. ACS Chemical for life
本文關鍵詞： ACS Omega 、 lymph nodes 、 Hu-ink 、 PTT 、 cancer cell
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