太阳能技术可以杀死癌细胞吗？

科学突破并非总是在实验室中发生， 对于密歇根州立大学研究人员索菲娅和理查德·伦特来说，他们的许多“突破“都发生在社区散步时。

太阳能技术可以杀死癌细胞吗？

概述

这对已婚夫妇采用循序渐进的研究方法，揭示了一种使用传统上应用于太阳能技术来检测和攻击癌细胞的新方法。该结果发表在最新一期的《科学报告》上，展示了用于疾病诊断（disease diagnosis）、图像引导手术（image-guided surgery）和针对特定部位的肿瘤治疗（site-specific tumor treatment）的光活化荧光染料的显著改进。

密西根州立大学生物化学和分子生物学家索菲亚说：“我们已经在乳腺癌，肺癌，皮肤癌细胞系和小鼠模型中测试了这个方法，截至目前，它们看起来都非常有潜力。”

约翰森·克罗斯比化学工程和材料科学教授约翰·理查德说，虽然新方法最有可能应用于癌症治疗，但该方法的潜力超出肿瘤学领域。

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太阳能技术研究与癌症治疗

他说：“这项工作有可能将荧光探针的应用影响范围进一步扩展，从生物医学到光催化应用，从而加速光化学反应。” “我们的太阳能研究启发了这个癌症项目，因此，专注于癌细胞促进了我们的太阳能电池研究；这是一项了不起的反馈回路（feedback loop）。”

在Lunts共同努力之前，用于治疗和诊断的荧光染料（又称“热疗”）具有诸如亮度低，对细胞毒性高，组织渗透性差和不良副作用等缺点。

通过将光电调节的有机盐纳米颗粒用作治疗，Lunts能够在一系列癌症研究中控制它们。将纳米粒子诱导到无毒区域可增强成像效果，而将其推入光毒性（或光激活）范围则可进行有效的实地肿瘤治疗。

关键是要掌握独立于其光学特性来控制其光敏分子的电子学，然后飞跃式地将这种新方法应用于看似无关的领域，如从太阳能技术研究到癌症治疗。

理查德（Richard）最近发现了将这些盐颗粒电子调谐的从光伏（photovoltaics）转换为太阳能玻璃（solar glass）的能力。索菲亚（Sophia）长期研究癌细胞特有的代谢途径。当Lunts在散步时讨论太阳能玻璃时，两者之间碰撞出火花：太阳能电池中活跃的分子也可能被用来更有效地靶向和杀死癌细胞。

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1,000英里的旅程

他们散步时的“火花“只是起步。在普林斯顿大学与伦特见面后不久，理查德搬到了另一所大学。为了维持他们的长距离沟通，他们每天都会电话通话。到达密西根州立大学后，个人的学术发展诉求取代了地理距离成为他们忙碌生活的新挑战。

为了每天保持联系，他们每天晚上都会进行CEO式的散步。无论下雨还是晴天，两英里长的漫步维持不变，漫步者经常进行科学讨论。索菲亚说，他们散步的三个关键是有意识的好奇心，毅力和不同领域和观点的融合。

她说：“我们谈论科学，职业发展战略计划以及各种补助。” “我们相互交流想法。我们在特定主题或挑战上不断进行头脑风暴，产生的想法常常激动人心。”

他们的步行帮助他们克服了许多挑战。

理查德说：“我们的第一个实验并没有达到预期的效果；令我惊讶的是，一开始这个想法看起来多么疯狂，我们没有放弃。” “弄清楚如何进行这项研究花了很多时间。”

显然，从结果看是值得的。今天，理查德设计了分子。密歇根州立大学的化学家Babak Borhan对其进行了合成和改进。索菲亚在癌细胞系和小鼠模型中测试了他们的光敏发明。

未来的研究将致力于提高治疗药物的有效性，降低毒性和减少副作用。 Lunts已为其工作申请了专利，他们期待最终通过临床试验推动其光敏分子研究结果。

引用

Michigan State University. Can solar technology kill cancer cells?. ScienceDaily, October 25, 2019, 2019.
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191025130411.htm