[发明专利]可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂的应用

说明书

本发明公开了一种可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂的应用，属于生物医学工程技术领域。本发明中的可植入金属在交变磁场下由于涡流热效应而产生热能，通过控制其尺寸及其形状可以使温度任意变化。通过对其有效杀伤范围的实验模拟及其使用红外热成像仪监测实际肿瘤治疗中肿瘤部位的温度可以实现精准高效的肿瘤磁热治疗。其中镁合金具有良好的生物相容性和生物可降解性，钛合金具有良好的生物相容性等。因此，将可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂用于肿瘤磁热治疗展现了巨大的潜力和临床转换价值。

技术领域

本发明涉及一种可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂的应用，属于生物医学工程技术领域。

背景技术

磁热治疗作为一种非侵入性局部治疗策略，自20世纪80年代以来备受关注。在磁热治疗过程中，肿瘤部位通常通过注射磁热试剂，一般是磁性纳米颗粒，磁热试剂在较强的交变磁场作用下可产生热量，导致肿瘤细胞死亡。相比其他类型的临床使用的热疗刺激方式，例如，激光、射频、微波或高强度聚焦超声，磁热治疗中使用的交变磁场不受组织穿透深度的限制，而且在没有磁热试剂的部位不会产生额外的热副作用，从而在治疗深层较大的肿瘤中也同样适用。尽管磁热治疗具有局部肿瘤治疗的优势，但其临床应用仍然较少。阻碍其临床应用的主要原因之一是磁热试剂。一方面目前使用的较为广泛的磁性纳米颗粒(如氧化铁)需要在较强的交变磁场强度下才可以有效加热；另外一方面，传统的无机磁性纳米颗粒在体内的安全性等也大大限制了其临床转化。

近几十年来，各种医用合金由于其高机械兼容性，体内优异的生物相容性等性能，已被广泛应用于植入式医疗设备，特别是在骨科领域(骨钢板和螺钉，骨组织的多孔支架)、心血管领域(血管内支架，血管缝合丝线)以及牙种植体等领域，是一类具有良好生物相容性的医用材料。但是目前还没有报道能够将非磁性植入合金应用于肿瘤磁热治疗中。

发明内容

为解决上述问题，本发明利用可植入金属由于其较低的电阻率，在低场强的交变磁场下展现出非常优异的涡流热性能，提供一种可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂的应用。

本发明的第一个目的是提供一种可植入金属作为肿瘤精准高效磁热治疗试剂的应用。

进一步地，所述的可植入金属包括镁合金、钛合金、铝合金中的一种或多种。

进一步地，所述的镁合金包括Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Mn、Mg-Ca、Mg-Zn、Mg-Li、Mg-Sr、Mg-Sc中的一种或多种。

进一步地，所述的可植入金属的形状为棒状、片状、环状或球状。

进一步地，所述的可植入金属的直径为0.1mm～5cm。

进一步地，所述的可植入金属的形状为棒状时，可植入金属的长度为0.3mm～10cm。

进一步地，所述的磁热治疗是通过高频感应加热设备对镁合金进行涡流加热。

进一步地，所述高频感应加热设备用于提供交变磁场，其交变磁场强度为0.1～10×10⁹A·m^-1·s^-1，作用时间为1～120min。

进一步地，所述的应用具体包括将长度为2mm～5cm，直径为0.5mm～2cm的镁合金棒植入肿瘤部位，在强度为0.5～3.0×10⁹A·m^-1·s^-1的交变磁场中处理10～30min。

本发明的第二个目的是提供一种肿瘤磁热治疗试剂，所述的肿瘤磁热治疗试剂包括可降解镁合金、钛合金、铝合金等可植入金属中的一种或多种。