《納米材料的電磁熱效應在癌症治療中關鍵技術的研究》是依託北京郵電大學，由劉小明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米材料的電磁熱效應在癌症治療中關鍵技術的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉小明
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
最近幾年，全國腫瘤登記中心連續發布《中國腫瘤登記年報》。我國的癌症患者呈上逐年上升的趨勢，每年因癌症死亡病例達270萬例。利用電磁能加熱納米材料來治療癌症是近年來新興的研究課題。其主要原理是將納米材料注入到癌變區域，並施加外部電磁場；納米材料吸收電磁能後使得癌變區域的局部溫度升高，從而達到殺死癌細胞的效果。因此，納米材料的電磁吸收特性是這種方法的關鍵問題之一。從我們的前期研究發現，納米材料的電磁吸收能力與施加的電場、磁場的頻率和強度，納米材料自身的特性度等一系列的因素有關。目前，由於問題的複雜性，尚未有達到臨床要求的試驗出現。據此，我們提出對納米材料的電磁特性進行多頻段、多種強度情形下的研究。通過測量納米材料在電磁加熱下的溫度升高特性來探索適合用於癌症熱療法的材料、頻段及強度以及最佳的加熱方式。該課題對揭示納米材料的電磁加熱特性有重要意義，為利用電磁加熱納米材料治療癌症奠定基礎。
結題摘要
癌症正成為威脅人類生命的主要原因之一。我國每年新增癌症患例估計約為 312 萬例。目前，癌症的治療方法有手術切除法、化療法、放射性療法等。手術切除法在切除了腫瘤的同時，也損害了機體的相關機能。化療法的缺點在於它同時能夠殺死在正常情況下細胞分裂過程很快的正常細胞。放射治療對早期的癌或對放射線感受性強烈的癌才有效。利用電磁高熱療法（Hyperthermia）結合納米技術成為癌症治療的一種新方法。這種方法提高了靶向性，減小了患者的創傷。但這種方法目前還沒有成熟。 針對這一關鍵技術，課題組在以下方面展開了研究：（1）對材料在不同電磁頻段的熱效應進行研究；（2）對特定電磁頻段，不同電磁特性的納米材料的電磁熱效應進行研究；（3）電磁能的傳輸技術和系統的研究。 課題組研究了13.56MHz，2.45GHz，太赫茲與毫米波，雷射等多個電磁頻段的效應。針對這些頻段，進行了電磁傳輸系統、器件的設計。目的是針對納米靶向高熱療法進行系統級的研究。 通過這些研究工作，產生了以下重要研究成果：（1）發現了分散性納米銀線在13.56MHz、2.45GHz具備超高吸收比，這一發現對於後期的細胞級、動物級實驗的展開指明了方向；（2）發現了在雷射頻段，納米銀顆粒具備分層加熱效應以及最佳加熱深度效應，這一發現對於評估最佳可處理腫瘤區域提供了理論基礎；（3）研究了多種電磁傳輸器件以及系統。特別是在研究加熱效應與介電參數之間的關係時，總結了大量的測量介電參數的方法、設計了兩套介電參數測量系統、參與了介電參數測量國家標準的制定、申請了國家專利。 以上研究成果具有重要的科學意義，主要體現在：（1）通過實驗手段證實了超高吸收比納米材料的存在，從實驗的角度來看分散型納米線具備該性質；（2）在理論上提供了最佳治療尺寸的估計方法；（3）建立了加熱與介電參數的關係；（4）探索了各種電磁傳輸系統。
