SUTD研究人员开发出带有病毒的新型二维材料来杀死癌细胞

电热疗法涉及将电信号应用于纳米材料，可提供高癌细胞靶向准确性并且具有高度生物相容性。在这项研究中，新加坡科技设计大学 (SUTD) 的科学家设计了一种新型的基于热的治疗纳米系统，该系统使用微秒电脉冲破坏超过 20% 的胰腺癌细胞，并具有出色的生物相容性。

电热疗法通过在癌细胞中注入二维 (2D) 材料并向细胞施加电流来发挥作用。这会导致材料升温并杀死邻近的癌细胞。然而，使用二维材料的传统电热疗法可能会因癌细胞消融较弱而失败。这是由于在癌细胞上组装的材料数量有限，并且材料中产生的焦耳热很弱。

为了缓解这些问题，研究人员将 M13 病毒沉积在二硫化钼 (MoS 2 ) 层状材料上，以创建具有 M13 病毒的混合纳米材料 MoS 2纳米结构(作者称之为 MNM)。此外，他们用聚乙二醇 (PEG) 改变纳米材料表面以提高生物相容性。

M13 病毒的引入提高了电热疗法的性能。与传统的二维材料相比，由于 M13 病毒与癌细胞的结合具有更高的特异性，因此大量的 MNM 会聚集在癌细胞上。由于MoS 2材料的高导电性，还会产生强烈的焦耳热。因此，纳米材料会产生更多的热量，并可用于杀死更多的癌细胞。例如，MNM 纳米系统可以将癌细胞的百分比降低 23%，这比目前基于热的治疗纳米系统可以做的大约高出 2 倍。

“多年来，根除癌症一直是癌症患者和研究人员的梦想。消除体内癌症的复发和转移至关重要，”首席研究员、新加坡科技设计大学 (SUTD) 助理教授 Desmond Loke 说。“然而，由于癌细胞的多样性、异质性和复杂性，单一的常规疗法无法完全根除癌细胞。这就是为什么我们旨在设计一种简单的纳米系统或纳米材料来协同根除和治疗癌细胞。”

参与这项工作的其他研究人员是来自 SUTD 的 Maria Meivita、Denise Lee、J Shamita Naikar、Shao-Xiang Go 和 Natasa Bajalovic，以及来自新加坡科学技术研究局 (A*STAR) 生物信息学研究所的 Yaw-Sing Tan，以及樟宜综合医院的 Wey-Chyi Teoh。

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