低功率激光精準消融腫瘤，OSU光熱療法取得重大突破

美國俄勒岡州立大學（OSU）的一個項目設計出一種新的光熱療法方案，可使用低功率激光照射進行治療。該技術發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊上。OSU表示，這項技術代表著在解決使用光熱療法治療黑色素瘤這一長期存在的問題上邁出了一大步。

光熱療法利用近紅外光照射來激活局部光熱劑（尤其是金屬納米粒子），從而觸發局部腫瘤消融。OSU所指的這個長期存在的問題，與達到治療溫度所需的激光強度有關，以及該強度是否超過了每平方厘米0.33瓦的正常皮膚安全限值，這阻礙了該技術的臨床轉化。

新療法的示意圖

過去，人們通過使用更復雜的光學設置來解決這個問題，例如中國科學院深圳先進技術研究院（SIAT）研究中心開發的雙波長策略，該策略在不同波長的光下進行定時照射。

OSU的這一突破性成果誕生于Olena Taratula的實驗室，其核心是一種鍍有鐵鈷外殼、并緊密負載了一種染料的金納米棒，該染料在近紅外光照射下會升溫。這種照射會觸發納米棒中的共振能量轉移，這是一種在納米尺度上能量直接從一分子傳遞至另一分子的過程。

共振能量轉移的高效特性，使得納米顆粒在激光照射下能迅速升溫，但產生的熱量仍能保持在維持皮膚健康所需的照射安全閾值以下。

該項目在發表的論文中指出：鐵鈷外殼既起到了納米尺度的間隔層作用，又充當了等離激元調節器，它使金納米棒的共振峰紅移并增強其共振效應，從而提高了光譜重疊度，并促進了非輻射能量轉移。

精準光熱治療的圖像引導
在試驗中，這種新方案被應用于OSU開發的一種侵襲性黑色素瘤小鼠模型。結果顯示，在每平方厘米0.25瓦的照射水平下，單次治療就足以完全消融腫瘤，同時遠低于皮膚照射安全限值。

除了具備理想的消融組織特性外，OSU的納米粒子還被設計為活性熒光劑，這使得在光熱消融治療過程中，可以通過光學成像來定位納米棒的位置，以此作為引導。這將進一步減少不必要的錯誤照射需求。

根據美國國立衛生研究院的數據，2025年美國有超過8000人死于黑色素瘤，新診斷病例超過10萬例。OSU藥學院的Prem Singh評論道：其中許多病例可能接受了需要大切口和大量組織切除的外科手術，以確保沒有癌細胞殘留。而光熱療法是一種微創治療，我們的工作證實，共振能量轉移是開發下一代光熱治療劑的一種真正具有變革性的策略。