2017年
您當(dāng)前的位置:首頁 > 新聞動(dòng)態(tài) > 傳媒掃描 > 2017年
【科技日?qǐng)?bào)】神奇中子如何定向“引爆”癌細(xì)胞
文章來源:李大慶  2017-08-17
】 【】 【

  把一種“東西”輸入到人的體內(nèi),癌細(xì)胞十分喜歡它,把它吞噬為已有。人體外的一束“流”射向癌細(xì)胞,那個(gè)神秘的“東西”被引爆,癌細(xì)胞死亡。而癌細(xì)胞附近的其他正常細(xì)胞則安好無恙。

  這就是一種治療癌癥的方法:硼中子俘獲療法(BNCT)。盡管大多數(shù)國人還沒有聽說過,但它已不是治癌新方法。上世紀(jì)50年代,科學(xué)家就開始探索利用BNCT來治療癌癥,到70年代取得了初步成效。但總體上說依然處于摸索之中。

  8月11日,來自廣東東莞的一場(chǎng)簽約儀式對(duì)外昭示:BNCT這種療法在中國即將插上騰飛的翅膀。

  當(dāng)日上午,在中國科學(xué)院高能物理研究所(下稱高能所)東莞分部,也就是中國首個(gè)散裂中子源建設(shè)所在地,高能所與深圳東陽光集團(tuán)簽署了合作協(xié)議,雙方將聯(lián)合研究BNCT。而即將帶給BNCT騰飛的正是這個(gè)散裂中子源。

  散裂中子源是個(gè)“超級(jí)顯微鏡”

  對(duì)于大多數(shù)國人來說,散裂中子源還十分陌生。

  中子是組成原子核的基本粒子之一,不帶電,具有磁矩,且穿透性強(qiáng)。當(dāng)一束中子被打到研究材料上時(shí),它就與這種材料的粒子發(fā)生相互作用,并被散射出來。這時(shí),如果能夠測(cè)量出這些散射出來的中子的能量和速度的變化,就可以知道在原子、分子尺度上各種物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

  打個(gè)比喻說,假設(shè)面前有一張看不見的網(wǎng),我們不斷地扔出很多玻璃彈珠,彈珠有的穿網(wǎng)而過,有的打在網(wǎng)上彈向不同的角度。如果把這些彈珠的運(yùn)動(dòng)軌跡記錄下來,就能大致推測(cè)出網(wǎng)的形狀;如果彈珠發(fā)得夠多、夠密、夠強(qiáng),就能把這張網(wǎng)精確地描繪出來,甚至推斷其材質(zhì)。

  眾所周知,X射線能拍攝人體的醫(yī)學(xué)影像,而在材料學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)藥等領(lǐng)域,科學(xué)家們也希望有一種工具,能像X射線一樣拍攝到材料的微觀結(jié)構(gòu)。散裂中子源就是這樣的工具,它就像一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”能研究諸如DNA、蛋白質(zhì)、飛機(jī)材料等的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

  2011年,這個(gè)“超級(jí)顯微鏡”——中國散裂中子源在廣東省東莞市開工建設(shè),這可是我國“十二五”期間建設(shè)的規(guī)模最大的科學(xué)裝置。經(jīng)過6年多的建設(shè),中國散裂中子源將在今年9月打出第一束中子,明年整個(gè)工程建設(shè)和項(xiàng)目驗(yàn)收將全部完成。

  定點(diǎn)清除癌細(xì)胞

  散裂中子源是能夠產(chǎn)生中子的裝置,是一種基于加速器的中子源。除了能夠做“超級(jí)顯微鏡”,它產(chǎn)生的中子還可以用來治療癌癥——在BNCT中用中子“引爆”癌細(xì)胞。

  東陽光研究總院院長(zhǎng)唐新發(fā)向科技日?qǐng)?bào)記者介紹了BNCT治療癌癥的過程:

  先給癌癥患者注射一種含硼(硼-10)的無毒藥物。這種藥物與癌細(xì)胞有很強(qiáng)的親和力,主要是向癌細(xì)胞里鉆,會(huì)迅速聚集于癌細(xì)胞內(nèi),而其他正常細(xì)胞內(nèi)聚集的硼卻極少。當(dāng)藥物在癌細(xì)胞內(nèi)“潛伏”妥當(dāng)之后,利用加速器提供的中子,產(chǎn)生超熱中子束照射腫瘤部位,中子就會(huì)被癌細(xì)胞內(nèi)的硼所俘獲,并在癌細(xì)胞內(nèi)發(fā)生很強(qiáng)的核反應(yīng),釋放出殺傷力極強(qiáng)的射線。這種射線射程很短,只有一個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)度,所以它只殺死癌細(xì)胞,而癌細(xì)胞周圍的正常組織則不會(huì)受到損傷。

  美國、日本、芬蘭、瑞典、意大利、荷蘭、阿根廷和中國等先后開展了BNCT臨床治療,對(duì)惡性腦腫瘤、惡性黑色素皮膚癌、復(fù)發(fā)性頭頸癌以及轉(zhuǎn)移性肝癌等1000余名患者做了臨床治療,取得了明顯療效。2001年,意大利巴維亞大學(xué)開展的肝轉(zhuǎn)移癌BNCT治療,開創(chuàng)了肝轉(zhuǎn)移癌BNCT自體移植成功的先例。此案例激發(fā)了多個(gè)BNCT科研機(jī)構(gòu)將肝臟等可移植臟器癌癥作為BNCT的目標(biāo)腫瘤開展研究。

  散裂中子源帶來新希望

  BNCT離不開中子。

  早期的BNCT主要依賴大型核反應(yīng)堆提供中子,而核反應(yīng)堆顯然不便建在人口稠密的城市中。這將給患者帶來極大的不便,正是這些因素影響了BNCT的應(yīng)用和推廣。

  “基于加速器中子源而開展的BNCT治療癌癥是國際BNCT領(lǐng)域公認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)?!敝锌圃焊吣芩彼L(zhǎng)陳延偉說,與核反應(yīng)堆作為中子源相比,加速器中子源具有造價(jià)低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、可治療深部腫瘤、易于在人口稠密地區(qū)醫(yī)院普及使用等優(yōu)點(diǎn)。

  近十年來,由于強(qiáng)流質(zhì)子加速器技術(shù)的迅速發(fā)展,使得BNCT在醫(yī)院的廣泛使用成為可能,可以為病人提供品質(zhì)更高的中子束,以提高療效。據(jù)東陽光研究院的陳朝斌研究員介紹,日本住友重工已于2013年推出了基于30MeV(兆電子伏特)質(zhì)子回旋加速器的世界上首臺(tái)商業(yè)BNCT設(shè)備,并已大步邁入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。美國、英國、俄羅斯、韓國等也正在加緊研發(fā)。

  BNCT技術(shù)使眾多癌癥患者看到了希望,用加速器中子源取代核反應(yīng)堆中子源則使這種希望距現(xiàn)實(shí)更近。高能所所長(zhǎng)王貽芳院士透露,高能所將充分利用散裂中子源這一研發(fā)平臺(tái),結(jié)合東陽光集團(tuán)的腫瘤藥研究能力,計(jì)劃完成首座商業(yè)化BNCT治療中心建設(shè),健全其設(shè)備及設(shè)施生產(chǎn)、銷售及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,初步實(shí)現(xiàn)BNCT產(chǎn)業(yè)化?!霸诖嘶A(chǔ)上,開展商業(yè)化BNCT治療中心的推廣,力爭(zhēng)五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破?!?/p>

 ?。ā犊萍既?qǐng)?bào)》2017年08月17日 第05版)


附件下載:

地址:北京市918信箱 郵編:100049 電話:86-10-88235008 Email:ihep@ihep.ac.cn
中國科學(xué)院高能物理研究所 備案序號(hào):京ICP備05002790號(hào)-1 文保網(wǎng)安備案號(hào): 110402500050