尽管经过了几十年的研究，全世界为疾病研究和疗法的开发投入了数百亿美元，但如今科学家们与癌症的斗争仍然在继续。通过注入手术、放疗、化疗和药物等常规疗法已经取得了长足的进展，然而这些疗法（往往是痛苦且昂贵的）或许会产生非常麻烦的副作用，患者机体健康的细胞会受到不利的影响，而且在一个位点被消灭的癌症或许会在机体其它地方重新出现。
新型技术能促使临床医生将微笑的药物运输系统植入到机体组织中，且更加精确地靶向作用受感染的疾病区域，但诸如生物相容性和可渗透性的问题目前对于科学家们而言一直是一大挑战。近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“A self-charging salt water battery for antitumor therapy”的研究报告中，来自复旦大学夏永姚、张凡团队等机构的科学家们通过研究有望开发出一种抵御人类癌症的新方法。文章中，研究人员报道了一种能消耗氧气的可植入自我充电的电池，其或许帮助锁定癌细胞并对其发挥杀灭作用。
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肿瘤细胞通常具有较低的氧气水平，这种情况被称为“缺氧状况”（hypoxia），其能为医学界提供一种非常有吸引力的目标和明确的靶点，即设计一种药物运输系统来寻找低氧气环境并补充杀灭癌症的药物使其发挥作用。此前，由于实体瘤中不足或不均匀的氧气水平，这种方法仅仅取得了有限的成功，但本文中，研究人员所开发的新方法能靶向作用细胞的环境而并非是细胞本身。研究者表示，利用可植入的设备来原地调节肿瘤微环境或许能作为一种更为有效的癌症疗法。
中国科学家开发出了一种可植入能消耗氧气的特殊电池 或有望帮助治疗人类癌症。
图片来源：Science Advances(2023). DOI:10.1126/sciadv.adf3992
如今研究人员知道，如果能增加缺氧的程度，肿瘤部位或许就会很容易被找到，因此研究人员就设计出了一种能自我充电的盐水电池（self-charging salt-water battery），其能持续调节肿瘤微环境中的氧气含量。这种电池是根除肿瘤的两阶段方法中的一部分，其能增加并且维持缺氧的状态，同时其还能部署杀灭肿瘤的药物来识别低氧环境中的癌细胞；通过将药物限制在低氧环境中，或许就会对健康富含氧气的细胞几乎没有影响。
在这项小型研究中，研究人员所开发的电池/药物的方法或许能完全消除80%小鼠机体中的肿瘤，据研究者Zhang介绍，这种电池能在肿瘤细胞中持续消耗氧气超过14天时间。本文研究是电池技术和生物疗法之间的交叉性研究，其不仅能为抗肿瘤疗法的开发提供一种新型的疗法，也能为电池在生物医学研究领域的应用提供先例。
研究者表示，尽管早期的研究结果让人印象深刻，但后期或许还需要更为深入的研究，尽管目前研究人员在对小鼠的研究中并未观察到非常严重的副作用表现，但对于在人类中的应用标准却是非常严格的。而且研究人员还必须确认其与人类机体组织的兼容性，该技术在其它设备的应用前景也是非常广泛的。这种电池的组件具有一定的生物兼容性，这或许就将电池的植入危害降到了最低，此外其在开发其它治疗设备上也表现出了巨大潜力，比如电化学发光、可穿戴设备、介入治疗、炎性微环境调节和电神经刺激等。
综上，本文研究结果表明，在电化学电池中使用氧化还原反应或许就为肿瘤的抑制以及肿瘤微环境的调节提供了一种潜在的治疗性策略。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
JIANHANG HUANG,PENG YU,MOCHOU LIAO, et al. A self-charging salt water battery for antitumor therapy, Science Advances(2023). DOI:10.1126/sciadv.adf3992
