理大研骨关节炎标靶镇痛诊疗纳米技术 可维持数日效力
2021-09-14 16:45
香港理工大学研究人员将标靶治疗癌症的概念引入治疗骨关节炎疼痛,透过纳米粒子光声成像引导技术,锁定引发痛楚的蛋白质施以光热疗法,镇痛效果可持续数天。
骨关节炎标靶镇痛诊疗技术采用以黄金纳米棒构成的标靶纳米探针,并在其表面加上二硫化钼纳米片涂层,再结合针对引发痛楚的蛋白质——神经生长因子(NGF)的抗体。结合抗体的标靶纳米探针能同时以主动和被动方式,锁定产生骨关节炎疼痛的区域。抗体将探针直接绑定NGF分子,利用光热疗法,将照射患处的近红外光激光转化为热量,破坏NGF分子达致纾缓疼痛效果。
带领今次研究的理大生物医学工程学系副系主任杨莫说,小鼠实验结果显示标靶光热治疗的镇痛效果令人满意,而且有效改善患处的运动功能,并指这是首次运用纳米技术标靶光热治疗概念引进医治骨关节炎疼痛。这次研究显示纳米标靶治疗可维持数以日计的镇痛效力,而在小鼠模型实验中,基于此纳米探针的光热治疗产生的镇痛作用持续3至4天。
另一位带领研究的理大生物医学工程学系副教授温春毅表示,结合抗体的纳米探针和光热治疗,能更有效降低关节组织的NGF水平,并且不损患处周围的软组织和骨骼。团队研发出以标靶诊断治疗同步技术,锁定并消除NGF,从而将所需的NGF抗体剂量降至最低。以团队开发的技术,只需以往临床实验所使用剂量的百分之一,已可以达到控制骨关节炎疼痛的效果。
理大研发的技术就带来崭新而且准确的诊断方法——疼痛成像。原理是利用光声成像追踪已锁定痛原的纳米探针。在挑选纳米探针材料时,团队采用具良好光热特性的黄金纳米棒和优良生物相容性的二硫化钼涂层。同时,二硫化钼在导热和水溶性都有良好表现,并且对近红外光有高吸光度。这些特性令二硫化钼成为优质的光声成像造影剂,并进一步提升纳米探针的光热治疗表现。
理大研发的分子诊断治疗同步技术日后若获准临床应用,可望帮助骨关节炎患者将须要接受昂贵手术的时间延后多年,并且改善他们的生活质素。这次研究结果已发表于美国化学学会出版的国际期刊《ACS Nano》。
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