低功率激光精准消融肿瘤，OSU光热疗法取得重大突破

美国俄勒冈州立大学（OSU）的一个项目设计出一种新的光热疗法方案，可使用低功率激光照射进行治疗。该技术发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊上。OSU表示，这项技术代表着在解决使用光热疗法治疗黑色素瘤这一长期存在的问题上迈出了一大步。

光热疗法利用近红外光照射来激活局部光热剂（尤其是金属纳米粒子），从而触发局部肿瘤消融。OSU所指的这个长期存在的问题，与达到治疗温度所需的激光强度有关，以及该强度是否超过了每平方厘米0.33瓦的正常皮肤安全限值，这阻碍了该技术的临床转化。

新疗法的示意图

过去，人们通过使用更复杂的光学设置来解决这个问题，例如中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）研究中心开发的双波长策略，该策略在不同波长的光下进行定时照射。

OSU的这一突破性成果诞生于Olena Taratula的实验室，其核心是一种镀有铁钴外壳、并紧密负载了一种染料的金纳米棒，该染料在近红外光照射下会升温。这种照射会触发纳米棒中的共振能量转移，这是一种在纳米尺度上能量直接从一分子传递至另一分子的过程。

共振能量转移的高效特性，使得纳米颗粒在激光照射下能迅速升温，但产生的热量仍能保持在维持皮肤健康所需的照射安全阈值以下。

该项目在发表的论文中指出：铁钴外壳既起到了纳米尺度的间隔层作用，又充当了等离激元调节器，它使金纳米棒的共振峰红移并增强其共振效应，从而提高了光谱重叠度，并促进了非辐射能量转移。

精准光热治疗的图像引导
在试验中，这种新方案被应用于OSU开发的一种侵袭性黑色素瘤小鼠模型。结果显示，在每平方厘米0.25瓦的照射水平下，单次治疗就足以完全消融肿瘤，同时远低于皮肤照射安全限值。

除了具备理想的消融组织特性外，OSU的纳米粒子还被设计为活性荧光剂，这使得在光热消融治疗过程中，可以通过光学成像来定位纳米棒的位置，以此作为引导。这将进一步减少不必要的错误照射需求。

根据美国国立卫生研究院的数据，2025年美国有超过8000人死于黑色素瘤，新诊断病例超过10万例。OSU药学院的Prem Singh评论道：其中许多病例可能接受了需要大切口和大量组织切除的外科手术，以确保没有癌细胞残留。而光热疗法是一种微创治疗，我们的工作证实，共振能量转移是开发下一代光热治疗剂的一种真正具有变革性的策略。