國際癌癥研究機構(gòu)估計，全世界20%的人一生中將患上癌癥。傳統(tǒng)的手術(shù)、化療和放療目前被用作大多數(shù)癌癥患者的可用臨床方法。然而，由于不可避免地對藥物和放療產(chǎn)生耐藥性，傳統(tǒng)的化療和放療療效不佳。作為一種新興的以光為介質(zhì)的癌癥治療方法，納米材料從光子中吸收能量并部分以熱的形式消散以引發(fā)癌癥細(xì)胞死亡的光熱療法（PTT）因其無創(chuàng)性、高特異性和高效率以及不顯著的副作用而引起了人們的廣泛關(guān)注。然而，PTT仍然面臨著一個重大挑戰(zhàn)，即光在體內(nèi)的穿透深度有限。考慮到上述問題，光纖提供了解決這些問題的可能性。在PTT領(lǐng)域，光纖可以在體內(nèi)用作光導(dǎo)介質(zhì)，從而大大減少光在組織中的散射和吸收，克服光穿透深度有限的障礙。

2023年11月29日，暨南大學(xué)光子技術(shù)研究所Bai-Ou Guan和Yunyun Huang團(tuán)隊在《Advanced Materials》上發(fā)表題為“Marriage of a Dual-Plasmonic Interface and Optical Microfiber for NIR-II Cancer Theranostics”的文章，報道了一種集癌癥檢測和治療功能于一體的光熱治療纖維。

在這篇文章中，云克隆蛋白【甲胎蛋白(AFP)重組蛋白，RPA153Ra01】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國際期刊。

在這項研究中，作者提出了一種通過界面設(shè)計將光纖和光熱劑的設(shè)計概念相結(jié)合的技術(shù)。使用光學(xué)微纖維作為PTT平臺，在微纖維界面上組裝光熱劑以開發(fā)PTT纖維。界面材料的光熱效應(yīng)使光纖能夠靈活地進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。此外，光纖的實時溫度可以通過側(cè)面的光纖布拉格光柵（FBG）記錄。界面的靈活性有助于將制備的纖維的溫升調(diào)節(jié)在0°C和90°C之間。由于光學(xué)微纖維的傳感器性質(zhì)，制備的纖維可以量化癌癥細(xì)胞。因此，該光纖不僅可以在檢測到癌癥細(xì)胞的部位對癌癥細(xì)胞和腫瘤組織進(jìn)行PTT，反過來，它能夠通過光學(xué)微纖維傳感器定量癌癥細(xì)胞來評估PTT效果。該光纖由雙等離激元納米界面和光學(xué)微纖維所組成，能夠區(qū)分癌細(xì)胞與正常細(xì)胞、量化癌細(xì)胞、對癌細(xì)胞進(jìn)行熱消融以及評估消融效果。研究發(fā)現(xiàn)，基于該光纖的單次治療的腫瘤細(xì)胞消融率能夠達(dá)到89%。體內(nèi)外研究結(jié)果進(jìn)一步證明了該光纖能夠在NIR-II窗口內(nèi)實現(xiàn)快速的深部組織光子熱療，以顯著消融腫瘤。

綜上所述，這項研究開發(fā)了一種具有癌癥細(xì)胞檢測和NIR-II PTT功能的纖維。雙等離激元納米界面和光學(xué)微纖維的結(jié)合有可能克服光穿透深度有限、在正常組織中非特異性積聚和意外損傷等障礙。這項工作為探索在癌癥診斷、治療和術(shù)后監(jiān)測方面同時具有功能的綜合治療平臺提供了見解，以供未來的實際應(yīng)用。