英國牛津大學(xué)研究人員報(bào)告說,他們最新開發(fā)的一種基因療法可讓失明小鼠重見光明,這種方法有望用于治療人類視網(wǎng)膜色素變性等眼疾。
視網(wǎng)膜色素變性是一種視網(wǎng)膜功能出現(xiàn)退化的遺傳性疾病,癥狀包括夜盲、視野狹窄、視力低下等,嚴(yán)重時(shí)可致失明。
在因患視網(wǎng)膜色素變性而失明的患者視網(wǎng)膜中,感光細(xì)胞大量缺失,但仍有部分對光并不敏感的細(xì)胞保存完好。先前研究發(fā)現(xiàn),人們可以通過小型電子植入物刺激這些細(xì)胞,從而恢復(fù)部分視力。
牛津大學(xué)研究人員嘗試用基因療法治療這一疾病。他們將一種新基因注入失明小鼠視網(wǎng)膜殘留的細(xì)胞中,隨后,這些細(xì)胞開始按照新基因“指示”制造一種名為黑視蛋白的感光蛋白質(zhì)。
研究人員對這些小鼠觀察了1年多時(shí)間,發(fā)現(xiàn)它們的視力得到一定程度的恢復(fù),能夠識別環(huán)境中的物體;那些制造黑視蛋白的細(xì)胞能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng),并向小鼠腦部發(fā)送視覺信號。
研究人員說,這種基因療法操作相對簡單,且黑視蛋白原本就是視網(wǎng)膜中的一種蛋白質(zhì),利用這種蛋白質(zhì)治療眼疾可降低機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。接下來,他們將開展臨床試驗(yàn),進(jìn)一步評估這種方法的療效。
一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》雜志的研究發(fā)現(xiàn),在神奇蘑菇中發(fā)現(xiàn)的一種迷幻化合物——裸蓋菇素或許能幫助重新設(shè)定大腦中同抑郁癥相關(guān)的神經(jīng)回路的活動。
一直以來,神奇蘑菇的熱衷者認(rèn)為,該藥物誘導(dǎo)產(chǎn)生深沉感覺的能力或許能被用于疾病的治療。同時(shí),大腦成像研究證實(shí),裸蓋菇素靶向的是在抑郁癥中過度活躍的大腦區(qū)域。
去年,來自英國倫敦帝國學(xué)院的Robin Carhart-Harris和同事開展了利用裸蓋菇素治療抑郁癥的首次臨床試驗(yàn),并且獲得了一些振奮人心的結(jié)果。雖然此次試驗(yàn)僅涉及12人并且沒有對照組,但該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過兩個(gè)療程的裸蓋菇素輔助精神療法,所有志愿者的癥狀均有所減輕。
如今,Carhart-Harris和團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn),裸蓋菇素似乎能引發(fā)抑郁癥患者大腦的改變。此項(xiàng)研究涉及19人。和此前研究一樣,受試者患有抑郁癥但傳統(tǒng)治療對其無效。每名志愿者間隔7天分別服用10毫克和25毫克劑量的裸蓋菇素。大腦掃描顯示,在服用該藥物后,大腦某些區(qū)域的活動開始減少。這些區(qū)域包括在處理壓力和恐懼方面起到一定作用的杏仁核。參與者報(bào)告稱,他們的心情立即有了改善并且最長持續(xù)了5周。
“我們首次證實(shí),在對傳統(tǒng)療法未作出任何反應(yīng)后,接受裸蓋菇素治療的抑郁癥患者在大腦活動方面出現(xiàn)了明顯改變。”Carhart-Harris介紹說。
“這是關(guān)于裸蓋菇素可能對最頑固的抑郁癥產(chǎn)生療效的進(jìn)一步證據(jù)。”來自倫敦國王學(xué)院的Paul Morrison表示,“這個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)展是精神病學(xué)優(yōu)先關(guān)注的重點(diǎn)。一些人會遭受抑郁癥的多年折磨,而該疾病似乎能抵抗所有標(biāo)準(zhǔn)療法?!?/p>
不過,Carhart-Harris團(tuán)隊(duì)警告說,人們不應(yīng)當(dāng)嘗試用裸蓋菇素藥物進(jìn)行自我治療。
通過掃描健康志愿者的大腦,美國科研人員發(fā)現(xiàn),人腦通過淋巴管排泄代謝廢物,這些淋巴管還可以充當(dāng)大腦和免疫系統(tǒng)之間的運(yùn)輸管道。
意大利解剖學(xué)家曾在1816年報(bào)告在大腦表面發(fā)現(xiàn)淋巴管,但兩個(gè)世紀(jì)后的研究人員并沒有找到大腦中存在淋巴管的證據(jù)。因此醫(yī)學(xué)界一度認(rèn)為,大腦中是不存在淋巴系統(tǒng)的。
美國弗吉尼亞大學(xué)和美國國家衛(wèi)生研究院的研究人員在美國《電子生命》期刊上報(bào)告說,他們通過釓布醇造影劑,成功在5名健康志愿者的大腦內(nèi)觀察到,這種磁性造影劑從血管滲出后,經(jīng)過硬腦膜流進(jìn)了相鄰的淋巴管中。
研究人員隨后在解剖人腦組織時(shí),也在腦膜中發(fā)現(xiàn)了相鄰的血管和淋巴管。研究人員對其他靈長目動物的大腦掃描和解剖均驗(yàn)證了淋巴管的存在。
淋巴系統(tǒng)是人體循環(huán)系統(tǒng)的一部分。淋巴管運(yùn)送無色的、含有免疫細(xì)胞和代謝廢物的淋巴液到淋巴結(jié)。而淋巴系統(tǒng)還可以使白細(xì)胞在人體中循環(huán)。這個(gè)過程會幫助免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)器官是否受到細(xì)菌或病毒攻擊及是否受損。
研究報(bào)告作者、美國國家衛(wèi)生研究院下屬的國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病與腦溢血研究所的丹尼爾·賴克表示,希望這個(gè)研究結(jié)果可以為治療各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供新思路。他們將進(jìn)一步研究在多發(fā)性硬化和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者大腦中,淋巴系統(tǒng)的工作機(jī)制是否會發(fā)生變化。
澳大利亞莫納什大學(xué)研究人員首次發(fā)現(xiàn),眼部也存在免疫細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)有望為早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變、糖尿病視網(wǎng)膜病變等新生血管性視網(wǎng)膜病變提供新療法。
莫納什大學(xué)中央臨床學(xué)院糖尿病系的研究人員發(fā)現(xiàn),具有抗病功能的免疫細(xì)胞——調(diào)節(jié)性T細(xì)胞存在于人的視網(wǎng)膜中。研究人員之一、珍妮弗·威爾金森—貝爾卡教授說,眼睛和大腦一樣有某種屏障,人們過去認(rèn)為眼組織中不會有免疫細(xì)胞。她認(rèn)為,這道屏障是有弱點(diǎn)的,可以讓T細(xì)胞進(jìn)入。
研究人員在新一期英國《自然—通訊》雜志上報(bào)告說,視網(wǎng)膜中的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以修補(bǔ)受損的視網(wǎng)膜血管。在動物實(shí)驗(yàn)中,研究人員增強(qiáng)了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的活性,使早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的癥狀顯著減輕,他們目前已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模臨床試驗(yàn)。此外,驗(yàn)證調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對糖尿病視網(wǎng)膜病變效果的動物實(shí)驗(yàn)也將展開。
一項(xiàng)對反安慰劑效應(yīng)開展的研究表明,當(dāng)一種療法看上去更加昂貴時(shí),人們更有可能經(jīng)歷更強(qiáng)烈的副作用。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
安慰劑效應(yīng)意味著一些人在不知不覺間接受冒充的或者對照療法時(shí),他們會感覺更好。反安慰劑則以相反方式發(fā)揮作用。當(dāng)接受安慰劑的人們經(jīng)歷負(fù)面效果,仿佛他們服用了真的藥物時(shí),研究人員頻繁地在臨床試驗(yàn)中觀察到反安慰劑效應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)接受藥物的人們相信其更加昂貴時(shí),安慰劑會產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的正面效果。來自德國漢堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的lexandra Tinnermann和同事想知道,價(jià)格是否也會影響反安慰劑效應(yīng)的強(qiáng)度。
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了兩包假面霜,并且告訴志愿者它們被用來治療皮膚瘙癢。其中一包看上去像昂貴的藥物品牌,而另一種看上去像更加廉價(jià)和一般的藥物。
研究人員向參與者展示了兩種面霜的其中一種,并且告訴他們副作用是增加對疼痛的敏感度。隨后,該團(tuán)隊(duì)將面霜涂抹在參與者的手臂上,并將四肢暴露于不斷上升的溫度中。每個(gè)人都被要求為其感覺到的不適打分。
和被提供了看上去更加廉價(jià)的面霜的參與者相比,接受了看上去更加昂貴的面霜的受試者報(bào)告了更多的疼痛。同時(shí),和被描述為沒有活性成分的對照面霜相比,看上去一般的面霜平均將疼痛提高了約3%,而看上去很昂貴的面霜將疼痛提高了近30%。
一種旨在提升認(rèn)知能力的健腦藥,似乎也能保護(hù)大腦免受高空病的折磨。一項(xiàng)研究在海拔4000米處對該藥物進(jìn)行了測試。相關(guān)成果發(fā)表于《大腦與行為》雜志。
如今,越來越多的人探訪高海拔地區(qū),無論是為了工作、運(yùn)動、宗教朝圣,還是軍事任務(wù)。不過,即便是身體最健壯的人,也會遭到稀薄空氣的折磨:較低的氧含量可能產(chǎn)生認(rèn)知影響,包括記憶喪失和注意力難以集中。
在預(yù)防這些癥狀上,除了適應(yīng),人們能做的很少。不過,適應(yīng)需要時(shí)間而且并不總是管用。一種被稱為奧拉西坦的藥物或許能解決這一問題。
研究人員將部隊(duì)軍人帶至海拔4000米的地方。所有人生活在海拔約1800米的小鎮(zhèn)上。在研究期間,他們在該海拔處呆了8天,然后攀登了3天并到達(dá)海拔4000米的地方。在那里,他們呆了一個(gè)月。
在研究開始的最初15天里,20%的參與者每天3次服用800毫克奧拉西坦。同時(shí),另外20%的受試者不接受任何干預(yù)。這些人在研究開始和結(jié)束時(shí)均參加了注意力和記憶測試。
研究發(fā)現(xiàn),所有參與者在海拔4000米處經(jīng)歷了認(rèn)知能力的下降。不過,和對照組相比,服用奧拉西坦的人表現(xiàn)出小很多的衰退。利用一種衡量大腦對聲音反應(yīng)的技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn),服用藥物的參與者在處理感覺信息的速度上也表現(xiàn)出較小的衰退。
血流測量結(jié)果顯示,在高海拔處,腦循環(huán)系統(tǒng)的特定部位會以一種促使血液流至腦干的方式進(jìn)行收縮和擴(kuò)張。這并不奇怪,因?yàn)槟X干在基本生命特征的維護(hù)上發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
研究還發(fā)現(xiàn),腦干接受血液的代價(jià)是負(fù)責(zé)更高級認(rèn)知功能的大腦區(qū)域受到損傷。不過,對于服用奧拉西坦的人來說,更多的動脈出現(xiàn)擴(kuò)張,因此在整個(gè)大腦流動的血液增加。這或許解釋了為何該藥物似乎能減緩?fù)脱跸嚓P(guān)的認(rèn)知問題。從長遠(yuǎn)來看,以這種方式傳輸血液是否會產(chǎn)生任何負(fù)面影響尚不得而知。
澳大利亞研究人員發(fā)現(xiàn),大腦中的免疫系統(tǒng)與飲酒意愿有一定關(guān)聯(lián)。
阿德萊德大學(xué)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在國際學(xué)術(shù)期刊《大腦、行為和免疫》上報(bào)告說,他們通過一種能阻斷大腦免疫系統(tǒng)里某種特定反應(yīng)的藥物,“關(guān)閉”小鼠飲酒的動力。這表明,大腦免疫系統(tǒng)和飲酒意愿之間存在關(guān)聯(lián)。
研究人員介紹說,身體在酒精等物質(zhì)刺激下會向大腦發(fā)送“獎(jiǎng)賞”信號,人體生理節(jié)律會影響這種“獎(jiǎng)賞”信號的強(qiáng)度,信號最強(qiáng)的時(shí)段是在夜間。他們想檢驗(yàn)大腦免疫系統(tǒng)對這類“獎(jiǎng)賞”信號起到了什么樣的作用,以及是否能將它關(guān)閉。
研究人員鎖定了免疫系統(tǒng)中一種名為TLR4的免疫受體蛋白質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中,他們將一種已知能阻斷TLR4的藥物注射到小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)注射后小鼠的飲酒行為大大減少,尤其是在夜間。由此他們得出結(jié)論,通過阻斷大腦免疫系統(tǒng)中某個(gè)部分的反應(yīng),會大幅降低小鼠夜間飲酒的意愿。
日本研究人員最新發(fā)明了一種利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞大批量培養(yǎng)心肌細(xì)胞的技術(shù)。這種人工誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞可以像“創(chuàng)可貼”一樣,幫助修復(fù)受損心臟,未來有望用于心臟疾病治療。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是通過對成熟體細(xì)胞“重新編程”培育出的干細(xì)胞,擁有與胚胎干細(xì)胞相似的分化潛力。日本慶應(yīng)大學(xué)日前宣布,該校研究人員改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,把長寬分別約30厘米和20厘米的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)皿疊加成10層,形成特制的多層培養(yǎng)裝置,并發(fā)明一種通氣系統(tǒng),均勻地向其中輸送氧氣和二氧化碳,成功地一次性培養(yǎng)出約10億個(gè)心肌細(xì)胞。
心肌梗死等心臟疾病發(fā)作時(shí),可能導(dǎo)致心臟喪失數(shù)以億計(jì)的心肌細(xì)胞,而人類心肌細(xì)胞并沒有再生能力。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞具有分化成身體多種細(xì)胞的功能,醫(yī)學(xué)界正嘗試將人工誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞作為“創(chuàng)可貼”,替補(bǔ)死掉的心肌細(xì)胞,修復(fù)受損心臟。不過,此前一直缺少大量培養(yǎng)高安全性心肌細(xì)胞的技術(shù)。
日本研究人員這一最新成果發(fā)表在新一期美國《干細(xì)胞報(bào)告》雜志上。慶應(yīng)大學(xué)計(jì)劃明年開展臨床試驗(yàn),將這一技術(shù)用于心臟疾病治療。
被注射了一種促毛發(fā)生長蛋白的小鼠并未在化療期間出現(xiàn)毛發(fā)脫落。此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)燃起了人們的希望——接受癌癥治療的患者或許有一天能避免脫發(fā)這種痛苦的副作用。相關(guān)成果發(fā)表于《癌癥研究》雜志。
掉頭發(fā)是化療帶來的最可怕的副作用之一。一項(xiàng)對患有乳腺癌的女性開展的研究發(fā)現(xiàn),約8%的患者考慮拒絕接受治療,以便拯救她們的頭發(fā)。
對于接受治療的人來說,并未有太多選擇。令頭皮冷卻的帽子會凍結(jié)血管并令其收緊,從而阻止化療藥物流進(jìn)毛囊。不過,它們非常昂貴,僅對一半的人有效,只能將治療延長兩個(gè)小時(shí),并且會引發(fā)不適和頭疼。其他人嘗試在化療期間利用脫發(fā)治療藥劑米諾地爾,但隨機(jī)對照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這并未帶來什么好處。
來自國立臺灣大學(xué)的Sung-Jan Lin表示,部分問題在于人們對化療如何損傷毛囊的了解有限。為此,他的團(tuán)隊(duì)研究了一種名為p53的蛋白所發(fā)揮的作用。這種蛋白在化療期間被激活,并且?guī)椭种颇[瘤生長,但可能也在抑制頭發(fā)生長,因?yàn)轭^發(fā)細(xì)胞會像腫瘤細(xì)胞一樣迅速分裂。此前研究發(fā)現(xiàn),缺失p53蛋白的小鼠并未在化療期間出現(xiàn)皮毛脫落。
Lin和同事發(fā)現(xiàn),p53會阻礙名為WNT3a的促頭發(fā)生長蛋白的活性。這讓他們靈機(jī)一動:如果在化療時(shí)直接向頭皮中注射WNT3a,能否阻止頭發(fā)脫落?
為測試這一想法,他們給小鼠注射了一種常用的化療藥物。隨后,研究人員向小鼠表皮下面注射了浸有WNT3a的水滴。被標(biāo)成藍(lán)色的微小水滴幫助將WNT3a保持在一小片區(qū)域,從而使該團(tuán)隊(duì)得以研究它的影響。
不出所料,注射了浸有WNT3a水滴的區(qū)域在小鼠接受化療的5天后仍被厚厚的皮毛覆蓋。相反,注射了未經(jīng)處理水滴的區(qū)域已經(jīng)變禿。當(dāng)研究人員在顯微鏡下分析這些皮膚時(shí),他們發(fā)現(xiàn)蛋白療法使毛囊基中的干細(xì)胞數(shù)量在小鼠接受注射的第一天里翻倍,從而促使更多毛發(fā)長出來。
近期我國抗腫瘤藥物研究取得新突破,具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的抗腫瘤1類新藥ASK120067已獲得國家食品藥品監(jiān)督管理總局頒發(fā)的臨床試驗(yàn)批件,獲批進(jìn)入臨床研究。
這款藥物由中科院上海藥物研究所丁健院士和耿美玉研究員團(tuán)隊(duì)、中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院丁克教授團(tuán)隊(duì)和江蘇奧賽康藥業(yè)有限公司共同開發(fā),有望開發(fā)成為有效克服耐藥的非小細(xì)胞肺癌治療藥物。
據(jù)了解,非小細(xì)胞肺癌占肺癌總數(shù)的85%以上,具有發(fā)病率高、死亡率高等特點(diǎn)。目前已上市的第一代表皮生長因子受體(EGFR)抑制劑,耐藥問題較為突出,其中EGFR T790M突變是最常見的耐藥原因。
中科院上海藥物研究所等共同研發(fā)的這款藥物是靶向設(shè)計(jì)合成的第三代EGFR抑制劑,可選擇性抑制EGFR耐藥突變,抑制多種含EGFR突變的腫瘤細(xì)胞的體外增殖,促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生凋亡;而對野生型EGFR抑制活性較弱,表現(xiàn)出良好選擇性。
在動物實(shí)驗(yàn)中,該產(chǎn)品顯示出良好的抗腫瘤活性,可顯著抑制多種含EGFR突變的腫瘤細(xì)胞的體內(nèi)生長,還可有效抑制含有EGFR T790M突變的患者原代腫瘤組織在裸小鼠模型中的生長。
在抗腫瘤藥物研究領(lǐng)域,以前我國只能跟跑或者模仿國際技術(shù),現(xiàn)如今我國部分研究成果可以與國際領(lǐng)先水平比肩而行。在個(gè)性化研究方面,我國已與世界同步開展研究,并爭取一定的引領(lǐng)性。
丁健表示,該產(chǎn)品生物標(biāo)志物明確,具有良好的安全性和代謝特征,因而具有良好成藥前景。
東北大學(xué)學(xué)子通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),鐵螯合劑去鐵敏(DFO)對非酒精性脂肪肝具有明顯的減輕作用,在減少動物血脂等方面意義重大,為臨床治療非酒精性脂肪肝等脂類代謝紊亂相關(guān)疾病提供了理論依據(jù)。這一項(xiàng)目榮獲2017全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng),團(tuán)隊(duì)成員還依托此成果在《紐約科學(xué)院年鑒》上發(fā)表SCI檢索論文《去鐵敏阻抑ob/ob小鼠的非酒精性肝脂肪變性及其分子機(jī)制》。
鐵是細(xì)胞生長所需的基本元素,但是鐵過量也會導(dǎo)致機(jī)體的損害,而鐵離子螯合劑可以顯著影響細(xì)胞內(nèi)外的鐵水平,在臨床上多用于治療人體鐵元素過載帶來的各種疾病。
非酒精性脂肪肝是一種無過量飲酒史、以肝細(xì)胞脂肪變性和脂質(zhì)貯積為特征的臨床病理綜合征。流行病學(xué)調(diào)查顯示,在我國,約有30%的成人患有此癥。研究表明,非酒精性脂肪肝患者的血清鐵水平增加,肝臟鐵染色陽性反應(yīng)增強(qiáng),此癥與心血管疾病、肝臟及其他腫瘤相關(guān)的死亡率增加密切相關(guān)。
經(jīng)典鐵螯合劑DFO主要應(yīng)用于治療重型地中海貧血等鐵負(fù)荷疾病,已經(jīng)臨床安全應(yīng)用幾十年。東北大學(xué)生命科學(xué)與健康學(xué)院本科生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員薛晗等人,在指導(dǎo)老師郭闖的指導(dǎo)下,應(yīng)用DFO對ob/ob糖尿病(肥胖、暴飲暴食引起)模型小鼠進(jìn)行腹腔注射處理,首次證實(shí)鐵螯合劑對非酒精性脂肪肝變性有明確的減輕作用,減少特定組織鐵離子是改善ob/ob肥胖小鼠肝脂肪變性的有效辦法。
據(jù)薛晗介紹,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,鐵螯合劑可減少肝組織的鐵沉積,降低氧化應(yīng)激水平,同時(shí)上調(diào)脂代謝相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,維持肝臟脂代謝及鐵代謝的穩(wěn)態(tài),進(jìn)而改善肝臟脂肪變性。與此同時(shí),鐵螯合劑能夠抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及肝細(xì)胞的凋亡,上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子-1及其調(diào)控的相關(guān)適應(yīng)性蛋白的表達(dá)水平,增加肝組織的適應(yīng)、再生能力,從而為將鐵螯合劑“老藥新用”臨床治療Ⅱ型糖尿病和非酒精性脂肪肝等相關(guān)疾病提供了新視點(diǎn)。
據(jù)悉,減少膳食中的鐵含量、放血療法等去鐵療法對治療非酒精性脂肪肝雖然十分有效,但這兩種辦法難以準(zhǔn)確控制,讓普通患者難以接受,因此大規(guī)模的推廣受到限制。而由于鐵螯合劑DFO已經(jīng)臨床安全應(yīng)用幾十年,其在減少動物血脂及肝脂肪變性方面具有顯著作用,可作為一種相對安全又高效的藥物加以推廣,有著快速轉(zhuǎn)入臨床應(yīng)用的潛力。
華中科技大學(xué)武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室(籌)研發(fā)出一種新型鈣鈦礦輻射探測器,該探測器具有高靈敏度、無鉛化特點(diǎn),且其材料相比制造閃爍晶體所用的稀土材料更加低廉易制取,應(yīng)用到醫(yī)學(xué)和安檢成像領(lǐng)域,可大幅減少X射線劑量對人體的傷害。
據(jù)介紹,鈣鈦礦材料,其實(shí)不含鈣也不含鈦,它是一類具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(ABX3)的鉛基鹵素半導(dǎo)體材料。因其具有優(yōu)異的光電特性,易于吸收光并長距離輸送電荷,成為太陽能電池領(lǐng)域的熱門材料。世界各地科學(xué)家們借助這一發(fā)現(xiàn)競相展開下一代新型光伏體系的研究。
“事實(shí)上,在醫(yī)學(xué)成像方面,鈣鈦礦同樣大有用武之地。它可以把高能射線變成可以靈活處理的電脈沖信號,實(shí)現(xiàn)非常靈敏的探測與成像?!比A中科技大學(xué)唐江教授說。目前,市面上的醫(yī)學(xué)成像儀器核心部件主要采用高光輸出的閃爍晶體,其主要原料為兩種稀土,價(jià)格等同于同體積的黃金,若使用鈣鈦礦材料價(jià)格只有原材料的十分之一。使用鈣鈦礦不僅更加便宜易制取,而且鈣鈦礦無鉛化可以避免在制備、提取等一系列工藝中產(chǎn)生的潛在環(huán)境污染。
這項(xiàng)由武漢光電實(shí)驗(yàn)室唐江的材料研究團(tuán)隊(duì)與謝慶國的高端醫(yī)療儀器研究團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)的成果于發(fā)表在《自然·光子學(xué)》上。