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放射疗法是目前我们对抗癌症的最佳疗法之一，但它可能受益于更有针对性地保护健康细胞。现在，日本的研究人员已经开发出了一种纳米粒子，它可以穿透肿瘤并在外部X射线激活后从内部杀死肿瘤。
通常情况下，放射治疗通过破坏癌细胞的DNA起作用，然而这种疗法一部分来自活性氧的产生。这意味着需要氧气，而在肿瘤中心可能缺乏氧气，这使得该种疗法受到了限制。
因此在这项新研究中，来自京都大学的科学家和同事们研究了一种使用辐射杀死癌细胞的不同方式。他们设计了可以渗透肿瘤的纳米颗粒，一旦进入肿瘤就可以被X射线激活，然后用另一种方法--光电效应（即一种材料对电磁辐射发出电子）--来摧毁细胞。
纳米颗粒由有机硅制成并在其孔隙中携带碘。碘是那里的活性成分，当辐射水平相对较低时会释放电子。这些电子随后会导致癌细胞核DNA的双链断裂进而引发细胞死亡。
为了验证这一想法，研究小组将纳米颗粒分散到健康细胞和癌细胞的3D模型中。他们发现纳米粒子倾向于聚集在癌细胞的细胞核外，30分钟的X射线辐射足以在三天内将它们消灭。在辐射水平为33.2 keV时取得了最好的结果。
“我们的研究代表了在癌细胞内运用量子物理现象的一个重要例子，”该研究的论文合著者Kotaro Matsumoto说道，“这似乎在DNA附近产生了低能电子云并导致难以修复的双链断裂，最终导致了程序性细胞死亡。”
利用能被外界辐射激活的纳米粒子来杀死癌症的基本概念并不新鲜，但它有多种形式。以前的研究已经能通过加热、改变酸度释放药物或活性氧或让它们缺乏营养的方式来使用纳米颗粒从内部杀死癌症。现在看来，释放电子可能是武器库中的一种新武器。
目前这项研究还处于早期阶段。这项技术只在实验室培养的细胞中进行过测试，还没有在动物身上进行过测试，更不用说在人类身上了。研究人员表示，他们接下来的工作是对老鼠进行测试。
来源：Science科学
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