癌癥一直困擾著許多人，不僅是生理上的痛苦，也是對心理的折磨。癌癥病人即便治愈回家也時刻擔(dān)心復(fù)發(fā)的風(fēng)險。移動健康（mobile health；mHealth）是通過便攜式可移動設(shè)備提供相關(guān)的醫(yī)療服務(wù)。在智能手機(jī)普及的今天，如果能夠通過手機(jī)對自己的身體甚至腫瘤發(fā)展情況進(jìn)行實(shí)時檢測應(yīng)該會在很大程度上釋放病人的心理壓力。更有甚者，如果將外源刺激和靶向納米藥物整合到便攜式可穿戴器件中不僅保證治療效果，還能提高舒適度。
為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，mHealth平臺需要包含控制器（智能手機(jī)控制的可穿戴設(shè)備）和效應(yīng)器（智能納米藥物）。控制器在腫瘤部位發(fā)出的外源刺激信號能夠特異性激發(fā)效應(yīng)器開始治療。傳統(tǒng)的外援刺激光照在組織內(nèi)的穿透深度有限，而以熱作為外源刺激可以有效避免這個缺陷。然而，基于熱的治療主要依賴于高熱，在治療過程中容易影響周圍的健康組織。因此，在不破壞周圍組織的情況下，通過效應(yīng)器對熱量進(jìn)行控制以進(jìn)行治療是mHealth平臺的一個理想特點(diǎn)。
武漢大學(xué)張先正團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種能在日常生活中對腫瘤進(jìn)行治療的mHealth平臺。該平臺以反式激活因子的轉(zhuǎn)錄肽（TAT）改性的鐵電鉍鐵氧體 (TAT-BFO)作為納米效應(yīng)器，以智能手機(jī)控制的可穿戴設(shè)備作為控制器激發(fā)治療過程。經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)節(jié)后，便攜式智能納米藥物TAT-BFO可以在外部磁場的幫助下在腫瘤深部聚集；然后，TAT-BFO納米藥物通過智能手機(jī)控制脈沖溫度循環(huán)產(chǎn)生ROS殺死特定位置的腫瘤細(xì)胞。這將是一種簡單而有效的治療方法，將高質(zhì)量的腫瘤治療帶入日常生活。
對納米效應(yīng)器TAT-BFO的合成及刺激響應(yīng)性能的表征
作者制備的BFO納米粒子粒徑在100 nm左右，在熱冷溫度循環(huán)下可再現(xiàn)的熱釋電流響應(yīng)證明BFO有良好的穩(wěn)定性和熱釋電效應(yīng)。BFO在37℃和45 ℃時的電勢表面分布表明存在熱釋電效應(yīng)，對BFO施加37℃ ~ 45℃脈沖溫度循環(huán)40次后，產(chǎn)生的ROS量約增加10倍。TAT被修飾在BFO納米粒子表現(xiàn)以提高細(xì)胞攝取，因此，TAT-BFO在脈沖溫度循環(huán)下能在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生更多的ROS以殺傷腫瘤細(xì)胞。
mHealth平臺對小鼠抗腫瘤效果的試驗(yàn)
隨后，作者對熱動力療法在體內(nèi)的抗腫瘤效果進(jìn)行了探索。4T1luc細(xì)胞被植入BALB/c小鼠的乳腺脂肪墊中。用TAT-BFO和通過mHealth平臺控制的溫度循環(huán)（37℃ ~ 45℃）處理小鼠的腫瘤體積最小，存活時間最長，并且在肺和肝臟組織沒有轉(zhuǎn)移灶點(diǎn)。然后作者對mHealth平臺對抑制復(fù)發(fā)的效果進(jìn)行了評估。當(dāng)腫瘤體積達(dá)到200 mm3后, 通過手術(shù)切除原位腫瘤，3天后進(jìn)行不同方案的治療。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每種方案對腫瘤復(fù)發(fā)都有不同程度的抑制作用，而每周輔助化療加mHealth平臺治療組療效最顯著。這些結(jié)果均表明，mHealth平臺可能是一種抑制術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的有效策略。
可應(yīng)用于人的mHealth平臺
在這個mHealth設(shè)計中，熱動力療法使用熱作為一種可控制的外源性刺激確保深部腫瘤的治療。于是作者對熱的穿透能力進(jìn)行了研究。606 nm的激光很難穿透厚度為10毫米的豬皮。而將手掌緊貼加熱裝置，熱量穿透到手背，手背溫度也能在8 min內(nèi)提高8℃，說明熱具有很好的組織穿透性。
為了開發(fā)一個可行的人類mHealth平臺，作者設(shè)計了一種可穿戴設(shè)備，能夠依靠無線局域網(wǎng)(Wi-Fi) 通過智能手機(jī)發(fā)送遠(yuǎn)程命令自動進(jìn)行溫度循環(huán)，從而觸發(fā)熱動力學(xué)治療。該裝置的關(guān)鍵組成是基于電路系統(tǒng)的一個熱探測器，它可以調(diào)節(jié)觸點(diǎn)的溫度在37 ℃ ~ 45 ℃。在Wi-Fi模式下可以通過智能手機(jī)操作和控制溫度循環(huán)開關(guān)、循環(huán)時間和溫度。
為了制作人體可穿戴設(shè)備，作者首先基于上述自動溫度循環(huán)電路系統(tǒng)設(shè)計了一個簡單的小豬模型。用于乳腺癌治療的馬甲不僅能緊密貼合皮膚防止熱損失，還能保證熱量傳遞到組織深部。該裝置可改造安裝在身體的多個部位，用于各種腫瘤的臨床治療，將臨床優(yōu)質(zhì)治療帶入日常生活，顯著提高治療的可及性和便利性。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702120302303
