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 佐治亞州立大學，阿肯色大學醫(yī)學科學大學，阿肯色大學和俄羅斯科學院西伯利亞分校的研究團隊 已經(jīng)表明，某種超光亮的，水溶性的生物相容性類型的納米激光可以作為一種探針，能夠在血流中發(fā)現(xiàn)遷移的癌細胞然后殺死這些細胞。

該團隊的研究發(fā)現(xiàn)，稱為spaser的納米激光器可以用作光學探針。 當釋放到體內(nèi)（可能通過注射或飲用溶液）時，可以發(fā)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細胞（CTC）并追擊它們，粘附在它們上，并通過它們分離來破壞這些細胞以預防癌癥轉(zhuǎn)移。 它吸收激光并加熱，在細胞中制造沖擊波，并破壞細胞膜。

通過受輻射受激發(fā)射的表面等離子體激元擴增的Spaser是大約20nm的納米顆粒。 它的表面附有葉酸，允許癌細胞的選擇性分子靶向。 葉酸受體通常在大多數(shù)人類癌細胞的表面上過表達，并且在正常細胞中弱表達。

格魯吉亞州納米光學中心主任和物理學教授馬克·斯托克曼博士說：“這種生物相容的激光器可以在這些細胞之后消失，并消滅它們而不會殺死或損壞健康的細胞。 “任何其他化學物質(zhì)都會損壞健康細胞，可能會殺死健康細胞。我們的研究結(jié)果可以為癌癥患者提供更好、挽救生命的治療方案中發(fā)揮關鍵作用。”

研究人員研究了22nm激光在具有高葉酸受體表達和低葉酸受體表達的內(nèi)皮細胞以及體內(nèi)小鼠細胞的人乳腺癌細胞體外的能力。

他們發(fā)現(xiàn)具有Spasers的細胞在不同激光能量高于峰值閾值的情況下，顯示出與一個或多個單個“熱點”的高圖像對比度。 通過幾種光學和電子顯微鏡技術(shù)證實了Spasers的存在，這揭示了隨后進入細胞質(zhì)細胞的細胞膜上的個體孢子的初始積累。

該研究還發(fā)現(xiàn)Spaser對人細胞的低毒性。 同時，經(jīng)受激光照射的Spaser選擇性地殺死腫瘤細胞而不損害健康細胞。

根據(jù)研究結(jié)果，以spaser為核心的高對比度成像醫(yī)療應用是一個有希望的領域。 數(shù)據(jù)表明，Spasers作為治療和診斷的藥物有很大的潛力，它將光學診斷和光熱殺傷細胞整合在一起，而僅僅使用少量激光脈沖來殺死癌細胞。