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联硕生物:天文学家帮助对癌症发动战争
来源于:上海联硕生物科技有限公司,浙江联硕生物科技有限公司 | 发布时间:2019/7/9 11:58:57

天文学家开发的技术可以帮助对抗乳腺癌和皮肤癌。埃克塞特大学的Charlie Jeynes将于今天(7月3日)在兰开斯特大学举行的RAS国家天文学会议(NAM 2019)上展示他和Tim Harries教授的工作。

天文学的很大一部分取决于光的检测和分析。例如,科学家研究在气体和尘埃云中散射,吸收和重新发射的光,获取其内部的信息。

尽管在规模上存在巨大差异,但光在人体中穿行时所经历的过程与在太空中看到的过程非常相似。当出现问题时 - 当组织变得癌变时 - 应该出现这种变化。

在英国,每年有近60,000名女性被诊断患有乳腺癌,12,000名女性死于乳腺癌。早期诊断是关键,90%的女性在最早阶段被诊断存活至少5年,相比之下,诊断为最晚期阶段的女性为15%。

癌症会在乳房中产生微小的钙沉积,通过光线穿过组织时波长的变化来检测。埃克塞特团队意识到,为研究恒星和行星的形成而开发的计算机代码可用于寻找这些沉积物。

查理评论说:“光是各种医学进步的基础,如测量早产儿的血氧,或用激光治疗葡萄酒色斑。所以天文学与天文学有天然的联系,我们很高兴用我们的工作承担癌症。“

该团队与埃克塞特的生物医学科学家Nick Stone合作,正在改进计算机模型,以更好地了解检测到的光如何受到人体组织的影响。他们最终期望开发一种快速诊断测试,避免不必要的活检,改善成千上万女性的生存前景。埃克塞特RD&E医院的临床医生已经开展工作,试验该技术并为更大规模的临床试验铺平道路

在第二个项目中,埃克塞特团队正在使用计算机模型对非黑色素瘤皮肤癌(NMSC)进行潜在的新治疗。这是最常见的癌症类型,每年在英格兰报告的病例超过80,000例。预计到2020年,NMSC将每年花费NHS 1.8亿英镑,随着疾病变得更加普遍,这一数字将会上升。

与埃克塞特大学医学院的Alison Curnow合作,科学家们正在利用他们的代码开发一个用于研究皮肤癌治疗的模拟“虚拟实验室”。双管齐下的攻击着眼于光活化药物(光动力疗法)和光加热纳米粒子(光热疗法)。

该模拟研究了如何通过暴露于近红外光来加热虚拟皮肤肿瘤中的金纳米颗粒。照射1秒后,肿瘤升温3摄氏度。10分钟后,同样的肿瘤被加热20度 - 足以杀死它的细胞。到目前为止,纳米粒子的光热疗法对大鼠有效,但是根据团队的代码缩小实验条件,他们正致力于为人类翻译技术。

查理说:“绝不能孤立地看待基础科学的进步。天文学也不例外,虽然一开始就无法预测,但它的发现和技术往往有益于社会。我们的工作就是一个很好的例子,我就是真的很自豪我们正在帮助我们的医疗同事对癌症发动战争。“

接下来的步骤包括使用从真实肿瘤图像中获取的3D渲染模型,并模拟这些模型如何响应不同的治疗方案。关于这些肿瘤如何对治疗产生反应的数据存在,这提供了优秀的“基础事实”数据,可用于比较模型。通过这种方式,该团队将能够预测不同类型的治疗是否对特定肿瘤类型更有效,并使临床医生在选择治疗计划时有更多选择。

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