膠質母細胞瘤（GBM）因其強侵襲性和高復發率，被稱為最具挑戰性的腦部惡性腫瘤之一。傳統治療方法如化療和手術因耐藥性和難以完全切除腫瘤而效果受限，患者的平均生存期僅約15個月。

  近日，中山大學徐炳哲教授團隊近期發表了一項重要研究，展示了一個可植入、無線供能的腫瘤治療裝置UP-MPH-TTD，為膠質母細胞瘤的治療帶來了全新解決方案。

突破性研究：小型化裝置實現高效治療

  研究團隊設計的UP-MPH-TTD裝置基于MXene/PVA水凝膠核心材料，利用其高導電性和生物相容性，通過超聲波供能生成特定的電磁交變場，干擾癌細胞的分裂過程，而不影響正常神經元。裝置采用硼硅玻璃封裝，僅6毫米長，直徑1.2毫米，適合精準植入腦組織。

  與傳統需要復雜布線的電極系統不同，UP-MPH-TTD通過超聲無線供能，使患者能夠在日常活動中接受治療。這一技術突破顯著提高了靈活性和使用便捷性。

實驗驗證：體外抑制率達92%，體內腫瘤面積減少73%

  1. 體外實驗研究人員從臨床患者提取GBM細胞并進行體外培養。在超聲激發下，UP-MPH-TTD裝置產生頻率為200 kHz、場強為1.4-1.6 V/cm的電場。經過12小時的刺激，癌細胞的增殖率降低了92%。

  2. 體內實驗裝置被植入到腫瘤小鼠大腦中，在超聲（功率0.3-0.4 W/cm2）驅動下連續治療4周。結果顯示，治療組小鼠的腦腫瘤面積比對照組減少了73%，顯著優于現有的化療藥物（19.4%）和傳統腫瘤治療場（TTF，58%）療法。

  3. 安全性評估為評估長期安全性，裝置被植入動物體內超過一個月。實驗顯示，裝置引發的炎癥反應與傳統銀電極相似，且未觀察到任何異常行為或生存率降低，證實了其良好的生物相容性。

研究意義：膠質母細胞瘤治療的全新方向

  UP-MPH-TTD裝置的成功開發為膠質母細胞瘤治療帶來了以下關鍵價值：

  1.顯著提升治療效果：實現了更高的腫瘤抑制率，體外92%，體內腫瘤面積減少73%。

  2.創新技術突破：無線超聲供能解決了傳統布線復雜、患者行動受限的問題，同時提升了治療精準度和能效。

  3.長期安全性：裝置可長期植入使用，顯示出廣泛的臨床應用潛力。

  這種UP-MPH-TTD裝置是一種微創、高效且靈活的膠質母細胞瘤治療工具。它不僅突破了傳統療法的限制，還為腦腫瘤患者帶來了新的治療希望。

Schematic and operating principles of the UP-MPH-TTDs.

In vitro and in vivo experiments

  原文鏈接：

  Implantable Ultrasound-Powered MXene/PVA Hydrogel-Based Generator for Treatment of Glioblastoma

  Xiaoping Hu, Ziyi Qiu, Yilin Yang, Ting Xu, Kai Sheng, Weicheng Lu, Jingdun Xie, Bingzhe Xu

  Advanced Science

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202309610