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本报讯 近日，南京大学声学研究所章东教授课题组在超声联合微气泡治疗肿瘤的机制研究方面取得重要进展。该工作为制定具有细胞周期敏感性的肿瘤靶向治疗方案开拓了新的途径。
通过将子宫颈癌细胞（HeLa）同步于不同细胞周期，并利用超声激励造影剂微气泡引发细胞声孔效应，他们发现S期细胞的细胞膜和细胞骨架对微泡声孔效应的瞬时响应更为强烈，由此可显著提高基因/药物向肿瘤细胞内部的输运效率。该研究成果发表于国际著名医学期刊《Theranostics》。
自2010年以来，章东教授课题组持续致力于利用声致穿孔(sonoporation) 效应促进抗癌基因/药物在肿瘤靶区的输运和吸收。在超声驱动下，空化微泡可通过施加剪切力或产生高速冲击波，导致细胞膜表面出现微/纳米尺度的孔洞从而显著增强其通透性，并由此大幅提高基因/药物的转染效率。
实验结果表明，细胞所处周期对微泡声孔效应引发的细胞响应具有显著影响，而S期则可能是利用微气泡瞬态空化促进基因/药物向细胞内输运的优选时期。为解释该现象，该课题组构建了粘性流体环境中弹性细胞与微泡相互作用的多相耦合动力学模型，详细分析了不同参数条件对声微流速度场和细胞壁剪切应力的影响，进一步阐明了超声联合微气泡促进基因/药物转染疗效的物理机理。
该文指出，将声孔效应与细胞周期阻滞药物有效结合，可实现将“靶向治疗肿瘤”进一步升级为“周期针对性靶向治疗肿瘤”，进一步减少放化疗药物对体内正常组织的细胞毒性，达到控制和优化恶性肿瘤临床疗效的目的。 （物理学院 科学技术处）
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