美国葡萄牙联合研究：LED光“狙杀”癌细胞，92%灭绝率！

近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校（UT Austin）与葡萄牙波尔图大学的研究团队开发出一种革命性的癌症治疗方法。这种创新疗法利用常见的近红外LED灯光结合微小的氧化锡纳米片，能够精准杀死高达92%的皮肤癌细胞，同时完全不伤害健康的周围组织。

这一突破性发现为癌症治疗提供了更安全、更廉价、更易获得的替代方案，有望将光热疗法从医院推向患者家中。

新兴光热疗法（PTT）

癌症是全球第二大死亡原因，每年夺走数百万生命。传统治疗方法如手术、化疗和放疗虽然有效，但往往伴随侵入性强、副作用大以及对健康组织的损伤等问题。激光光疗虽然精准，却需要昂贵的设备和专业设施，限制了其在发展中国家或偏远地区的应用。

为了克服这些挑战，科学家们转向近红外光热疗法（Near-Infrared Photothermal Therapy），一种利用光能选择性加热并杀死癌细胞的技术。然而，现有的光热疗法通常依赖激光器和高成本材料，存在安全隐患和可及性问题。

近红外光热疗法中使用近红外LED光照射癌细胞的示意图，展示光热效应如何选择性杀死肿瘤细胞。图片来源：麻省大学陈医学院

LED光激活氧化锡纳米片

UT Austin和波尔图大学的合作项目旨在解决这些障碍，通过使用廉价的LED灯光和新型纳米材料，实现更高效、更安全的治疗。

该疗法的核心是氧化锡（SnOx）纳米片，一种从电化学氧化的SnS2粉末中合成的癌细胞靶向材料。这些纳米片尺寸微小，能够选择性地附着在癌细胞表面，而不影响健康细胞。

氧化锡纳米片的微观结构示意图，展示其在纳米尺度下的薄片形态，用于选择性附着癌细胞。图片来源：Nature

与传统激光不同，LED灯光更安全、更廉价、更小巧，便于集成到便携设备中。研究团队开发了一个定制的近红外LED加热系统，当LED光照射时，纳米片会吸收光能并转化为热量，导致癌细胞温度升高至死亡阈值，从而实现精准杀灭。

实验中，癌细胞暴露在LED光下30分钟，使用荧光染色观察结果：活细胞呈绿色，死细胞呈红色。这种方法避免了激光可能造成的健康组织灼伤，并降低了材料成本。

研究人员定制的近红外LED加热系统可激活SnOx纳米薄片，加热和中和癌细胞（绿色：活细胞；红色：被光热疗法杀死的细胞）。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校

该研究发表在知名期刊《ACS Nano》上，论文标题为“SnOx Nanoflakes as Enhanced Near-Infrared Photothermal Therapy Agents Synthesized from Electrochemically Oxidized SnS2 Powders”（DOI: 10.1021/acsnano.5c03135，2025年9月16日发表）。

高效杀死癌细胞，无害健康组织

在实验室测试中，这种疗法表现出色：对于皮肤癌细胞（如黑色素瘤细胞），在30分钟内杀死高达92%的癌细胞；对于结肠癌细胞，杀灭率达到50%。更重要的是，对健康人类皮肤细胞无任何有害影响，证明了其高度选择性。

研究团队使用体外细胞培养模型进行验证，结果显示纳米片优先附着癌细胞的机制源于癌细胞表面独特的生物标志物和纳米片的表面特性。这种选择性确保了热量仅在癌细胞内部释放，避免了“溢出”损伤。

UT Austin Cockrell工程学院Jean Anne Incorvia教授表示：“我们的目标是创造一种不仅有效，而且安全且易获得的治疗方法。通过LED光和SnOx纳米片的结合，我们开发出了一种精准针对癌细胞而不触及健康细胞的技术。”

波尔图大学工程学院Artur Pinto研究员表示：“我们的终极目标是让这项技术惠及全球患者，尤其是在医疗设备有限的地区，以减少副作用和成本。对于皮肤癌，我们设想有一天治疗可以从医院转移到患者家中。只需一个便携设备，放在皮肤上手术后照射，就能消灭残余癌细胞，降低复发风险。”

Jean Anne Incorvia 教授和 Artur Pinto研究员在葡萄牙的一个实验室。图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校

未来展望

这一疗法为LED和纳米材料在医疗领域的应用开辟了新路径，有望彻底改变癌症治疗格局。通过取代激光并使用廉价材料，它能使光热疗法更普及，尤其适合皮肤癌和结肠癌等表面或可达肿瘤。

尽管目前仍处于实验室阶段，但专家认为其安全性高、副作用低的特点，使其在临床试验中具有巨大潜力。如果成功推广，将为全球数百万癌症患者带来福音，特别是在资源匮乏的地区。

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