中大新聞網訊（通訊員鄭博文）近日，中山大學附屬第三醫院超聲科任杰教授團隊，聯合中山大學生物醫學工程學院劉杰教授團隊，在生物醫學工程著名期刊Bioactive Materials發表題為“Development and preclinical evaluation of multifunctional hydrogel for precise thermal protection during thermal ablation”的研究成果。中山大學附屬第三醫院超聲科鄭博文博士與中山大學生物醫學工程學院張鵬博士為共同第一作者。
超聲引導腫瘤熱消融已經成為腫瘤治療領域重要的微創治療技術，然而如何保護周圍正常的重要結構免受熱損害是困擾這一技術的重大問題。課題組發揮醫工交叉的優勢，研發了一種透明質酸基胱氨酸二甲酯多功能水凝膠（hydrogel composed of hyaluronic acid grafted with dimethyl cysteine，HA-Dc水凝膠），其不僅具有良好的滯留性，還具有優越的熱保護作用及生物相容性，在靈長類動物食蟹猴模型上的成功應用展示了其在臨床轉化的極大潛能。目前，該多功能HA-Dc水凝膠也在申報國家發明專利進程中。
超聲引導下熱消融治療是一種腫瘤微創治療技術，在臨床應用廣泛。但在熱消融治療過程中，如何避免對腫瘤周圍組織結構造成熱損傷是提高熱消融技術安全性及療效的核心。液體隔離帶是臨床應用最多的輔助熱保護技術，通過在腫瘤與周圍組織結構間注射液體將兩者隔離，即可避免周圍組織結構的熱損傷。然而，目前臨床常用的5%葡萄糖（5% Glu）與生理鹽水，因流動性大需持續注射大量液體以維持足夠的熱保護作用，從而可能造成不必要的出血或危及生命的電解質紊亂。
隨著生物材料的不斷發展，發展具有良好的體內滯留性及熱保護作用的生物材料成為學術熱點。本研究研發的多功能HA-Dc水凝膠，在體內外均表現出良好的注射性、熱穩定性，研究選擇了對熱損傷極為敏感的神經組織進行驗證保護，結果顯示，選擇兔的坐骨神經、食蟹猴的坐骨神經、食蟹猴的喉返神經的鄰近區域進行熱消融，多功能HA-Dc水凝膠可起到良好的熱隔離保護作用，使神經獲得有效保護；同時，水凝膠采用生物安全性良好的材料制備，可通過注射VitC快速溶解消失，使得治療過程中，可自由控制水凝膠的降解，保證生物安全性。這些特性使得多功能HA-Dc水凝膠在未來的臨床應用中展現出良好的轉化潛力，其可能不僅適用于大多數常規熱消融治療，甚至可能對某些毗鄰重要結構的狹窄間隙腫瘤都能使用，從而拓寬消融治療的適應癥領域。
圖：透明質酸基胱氨酸二甲酯水凝膠（hydrogel composed of hyaluronic acid grafted with dimethyl cysteine，HA-Dc水凝膠）的合成與臨床前驗證流程。上：HA-Dc水凝膠的合成與降解流程。中、下：在靈長類動物食蟹猴模型模擬臨床甲狀腺結節熱消融治療，比較臨床常用5%葡萄糖（中）與HA-Dc水凝膠（下）在其中的熱保護作用
超聲引導下腫瘤熱消融治療是中山大學附屬第三醫院超聲科的優勢專業之一。任杰教授團隊在甲狀腺消融領域取得多個原創性成果，包括持續液體隔離帶法、多點平行布針法、大體積結節單次完全消融策略等，使得甲狀腺大體積結節消融療效較國際報道提高近30%。中山大學生物醫學工程學院劉杰教授團隊在水凝膠、生物材料方面有深厚的積累，兩個團隊的緊密合作，為超聲引導下腫瘤熱消融治療技術的進一步發展奠定了良好的基礎。
