癌癥一直以來都是威脅人類健康的主要疾病之一。盡管近些年來化療、放療以及手術(shù)治 療等癌癥治 療 效果相比以前有了很大的改善，但在治 療過程中，很多病人依舊需要承擔(dān)很大痛苦，且伴隨著各種并發(fā)癥與副作用。人們?nèi)匀黄惹行枰軌蚋行?、副作用更小的?療手段。

美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校的Dias（Anade Bettencourt-Dias）博士團(tuán)隊(duì)提出了一種癌癥治 療的新手段——利用稀土元素結(jié)合活性氧化合物殺死癌細(xì)胞。

活性氧常常運(yùn)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，但對(duì)于稀土而言，以往更多被人所熟知的是在冶金、石油化工、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用并不多見。本文就將帶領(lǐng)大家了解稀土和活性氧，以及它們?cè)诎┌Y診療方面的作用研究。

稀土元素——癌細(xì)胞“監(jiān)控助手”

鑭系元素也叫稀土元素，共包含了17種金屬元素。它的特性之一就是受特定光源輻照時(shí)會(huì)發(fā)光，因此它們?cè)诠I(yè)和醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)中將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能的永磁體、磁共振成像、CD光盤等。同時(shí)，在生物研究中，有科學(xué)家使用稀土化合物進(jìn)行細(xì)胞孵育，通過這一方式可以觀摩到這些化合物在細(xì)胞內(nèi)的發(fā)光成像情況，從而得到關(guān)于細(xì)胞本身及細(xì)胞代謝過程的一些信息。

受此啟發(fā)，內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校的 Dias 博士團(tuán)隊(duì)就在思考，能否將這一發(fā)光功能用于生物成像，解決一些癌癥的臨床診斷和治 療問題呢？想法雖好，也存在一個(gè)問題，那就是細(xì)胞成像只是一個(gè)可以實(shí)時(shí)觀察癌細(xì)胞狀態(tài)的輔助工具，而要想同時(shí)殺死癌細(xì)胞，還需要?jiǎng)e的輔助。

這時(shí)候，Dias 博士想到了活性氧。

活性氧——癌癥治 療“潛力股”

活性氧是一種非?；顫姷姆肿?strong>，既可通過生物細(xì)胞正常代謝產(chǎn)生，也可由外源性因素產(chǎn)生，它極易與周圍分子反應(yīng)，釋放出能量。這一特性使活性氧具有兩面性，即過量會(huì)引起損傷效應(yīng)，但適量增加卻可以誘導(dǎo)細(xì)胞衰老和凋亡，具有抗腫瘤效果。

因此，Dias 博士團(tuán)隊(duì)就想到，要是將發(fā)光的稀土元素與活性氧化合物結(jié)合，就可以利用稀土元素的發(fā)光特性進(jìn)行熒光成像，了解細(xì)胞狀態(tài)，再利用活性氧進(jìn)行癌細(xì)胞治 療，從而實(shí)現(xiàn)癌癥的診斷和治 療。

為了早日實(shí)現(xiàn)稀土+活性氧的診療手段，Dias 博士提出還存在兩個(gè)問題亟待改善：一個(gè)是稀土-活性氧化合物的發(fā)光效率仍舊比較低，導(dǎo)致成像過程中對(duì)活性氧的監(jiān)控效率低下；另一個(gè)就是活性氧含量的控制問題，因?yàn)檫^量的活性氧會(huì)造成氧化反應(yīng)失衡，容易導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的生物分子發(fā)生氧化性損傷。

針對(duì)上述的兩個(gè)問題，Dias 博選擇從稀土化合物入手。針對(duì)發(fā)光效率低的問題，一個(gè)可行的方案是找到合適的配體——激發(fā)稀土元素的敏化劑，從而最大程度的提高稀土-活性氧化合物的發(fā)光效率，Dias 博士團(tuán)隊(duì)將利用 Fluorolog-QM 科研級(jí)熒光光譜儀 進(jìn)行下一步研究。

盡管癌癥依舊是很多人談之色變的疾病，但科學(xué)家們正在努力尋找更有效的治 療方法，以減輕病人的痛苦。相信隨著新診療手段的不斷出現(xiàn)，人們終會(huì)在不久的將來攻克癌癥。

儀器推薦

Fluorolog-QM科研級(jí)熒光光譜儀

模塊化設(shè)計(jì)，可針對(duì)不同應(yīng)用實(shí)現(xiàn)個(gè)性化配置。

適用于AIE、鈣鈦礦、近紅外一區(qū)二區(qū)熒光探針、稀土納米發(fā)光材料、量子點(diǎn)、光功能材料等熱點(diǎn)應(yīng)用。

• 激發(fā)波長(zhǎng)低至180nm起，發(fā)射波長(zhǎng)可覆蓋185~5500nm

• 全波長(zhǎng)范圍準(zhǔn)確聚焦，無色差

• 高靈敏度35000:1，高分辨率0.1nm

• 全套壽命測(cè)試技術(shù)（TCSPC、MCS、SSTD和延遲技術(shù)），可實(shí)現(xiàn)全光譜穩(wěn)瞬態(tài)、延遲光譜測(cè)試功