[实用新型]一种多波长激光结合奈米粒子及光敏剂靶向性肿瘤治疗仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多波长雷射肿瘤治疗系统，特别是一种利用奈米粒子表面电浆共振(surface plasma resonance)特性，将入射光源转换成热能,或經由光敏劑光動力(photodynamic therapy,PDT)作用下釋放出單氧分子(single oxygen free radicals)用以灭除腫瘤細胞的雷射靶向性肿瘤治疗系统。

背景技术

奈米粒子(nanoparticle)多数使用于影像诊断，而直接使用于治疗的情形较少。通过奈米材料表面电浆共振(surface plasma resonance)特性，将入射光源转换为热能以灭除肿瘤细胞的技术，称之为电浆光热治疗法(surface plasma phototherapy,SPPT)。由于大部分的生物软组织对波长为650-1350nm的红外光具较小的吸收与散射，因此组织穿透深度比可见光(400-600nm)更深，对组织产生的直接热伤害也较小，是SPPT的最佳雷射治疗波长区间。

近期，El-Sayed等人在国际公告号为WO2006122222专利申请中，揭露了奈米金棒(nanorods)的制备方法，表面修饰PEG(polyethylene glycol)增加生物相容性与接枝抗体，做肿瘤标靶的概念，以及光热效应做肿瘤热治疗等生医应用概念，该专利申请目前尚未获批。El-Sayed等人及其他欧美研究小组(参见文献:J.Chem.Soc.2006,vol.128,p.2115;NanoLett.2007,vol.7,p.1591;Cancer Lett.2006，vol.239，p.129;Cancer Lett.2004,vol.209,p.171;NanoLett.2005,vol.5,p.709;NanoLett2007,vol.7,p.1929;p.1318;Adv.Material,2007,vol.19,p.3136;Expert Rev Med Devices2007,vol.4,p.131)，使用奈米粒子治疗肿瘤组织，目前都遇到下列临床和技术上的瓶颈。虽然使用近红外雷射可有较深组织穿透(数十毫米)，但其限于正常组织，在肿瘤组织中，当有奈米粒子吸附时，其吸收系数(A)约为A=(2-5)(1/cm)范围，对应的雷射能量穿透深度(d)约为d=1/A=(0.2-0.5)cm，因此雷射能量吸收局限于肿瘤表面层，其应用也受限于微小(数毫米)肿瘤治疗。再者，奈米粒子对肿瘤/癌组织吸附亦不尽均匀，其吸附浓度也很难预控，激发每特定长宽比(R)的奈米金棒，产生最大光热转换效率的雷射波长亦不相同，非单一波长可全数涵盖之。因此，目前El-Sayed,Halas,Tong等人使用单一波长，针对某一R值的系统，将受困于不可预期的疗效，局限于微小(数毫米)肿瘤应用，以及肿瘤表面层的过热等。

实用新型内容

鉴于以上先前技术遇到的临床和技术上的瓶颈，本本实用新型的主要目的是提供一小型、可携式、可感知和调节治疗部位红外光温度的多波长激光结合奈米粒子及光敏剂靶向性肿瘤治疗仪。

本实用新型的另一目的是提供一种具有温度监控及脉冲式(pulse train)自动系统的多波长激光结合奈米粒子及光敏剂靶向性肿瘤治疗仪，避免肿瘤表面过热，增加雷射能量深入肿瘤内部。再者，经由多波长的最佳选择，涵盖大多数奈米粒子的吸收波段，达到雷射光在生物组织3D立体化的疗效，增加肿瘤大小治疗适用范围。

本实用新型另一目的是针对体内不同癌症部位及肿瘤大小，可以调整雷射光斑大小范围，也可配合使用内视镜(Endoscope)，将雷射光能量传达到肿瘤部位的多波长激光结合奈米粒子及光敏剂靶向性肿瘤治疗仪。

本实用新型另一目的是经由光敏剂光动力(photodynamic therapy,PDT)作用下释放出单氧分子(single oxygen free radicals)用以杀死肿瘤细胞。本创作之光敏剂包括菌绿素(bateriochlorin)，特沙弗林(texaphyrin)或氯-E6-叶绿素复合物(Chlorin-e6-Chlrophyllin-A-Zinc-complex)。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多波长激光结合奈米粒子及光敏剂靶向性肿瘤治疗仪，包含:

一光源，用于发出治疗用红外光；

一光输出装置，用于输出所述光源发出的治疗用红外光；该光输出装置的一端与所述光源相连，另一端的光输出口用于在使用时位于肿瘤部位上方或与肿瘤部位接触；