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生物醫藥

空間電場的生物效應及其在生命科學的應用

空間電場生物效應是指在空間電場環境中動植物生長發育以及病害或疫病發生展現的特殊現象。上世紀六十年代,其前身直流電化學療法(Electrochemical treatment)在血管瘤治療領域得到了廣泛的實踐應用。該治療方法是將正負電極直接插進腫瘤部位,並持續加載低壓直流電。由於缺乏臨牀試驗和對照試驗,同時對直流電破壞腫瘤的機理一直不夠明確,阻礙了該療法的前進歷程,直到腫瘤電場治療(Tumor-Treating Fields)的出現。TTFields由以色列理工學院教授約拉姆•帕爾迪(Yoram Palti)提倡是空間電場治療技術的代表。 2007年,通過歐盟CE認證;2011年,美國FDA批准TTFields用於復髮膠質母細胞瘤的治療;2015年,進一步被FDA批准用於新診斷膠質母細胞瘤的治療。TTFields技術目前只在美國、歐洲、日本和香港地區被獲批用於膠質母細胞瘤的治療。

生命科學中利用空間電場產生的電場和微電流,通過調節細胞增值的速率,更進一步的研究通過阻斷或屏蔽某些特定的遺傳信號,達到修復受損組織, 改善微循環、促進骨折癒合、神經再生和創傷癒合。

上海尤順依託自身技術優勢,已製備完成由主電源,絕緣體,電極線,溫控及其它控制器的空間電場系統。其中正向空間電場:適用於植物生長發育與病害預防,也可用於畜禽疫病預防;負向空間電場:適用於畜禽疫病防治、生長調控和病害預防。

進一步的空間電場應用將逐步聚焦在民生(農業與食品安全領域)與生命科學(腫瘤,慢性難治性疾病,醫學美容,健康長壽,基因修復)領域。日前上海尤順的新一代環境安全型實驗室已投入使用,通過調節正/負向空間電場的電場強度,可選擇性回收/富集實驗環境空氣中的微粒。經檢測,該系統24小時PM2.5檢測值爲0-1,遠遠低於空氣品質等級優級(0-35)的標準。且無需使用空氣調節用濾網,濾芯,濾膜等耗材,僅需定時清理外置式微粒富集箱,即可保障無間斷的使用狀態。進一步的研究成果將應用在以回收/富集畜禽舍產生的各種有害氣體爲手段,確保人員與畜禽的安全/健康爲導向的環境安全型畜禽舍。

生命科學領域的應用

1:空間電場治療腫瘤病症

TTFields(腫瘤的電場治療)是一種利用特定的頻率的電場干擾細胞分裂,抑制腫瘤細胞的增長且誘導受影響腫瘤細胞凋亡的治療手段。最近的臨牀研究結果顯示,電場治療儀每天使用20小時以上時,腦膠質瘤患者的五年生存率可達到30%,而傳統治療的五年生存率低於5%。

現有腫瘤電場治療的最大挑戰在於:爲保證治療效果,患者需要一直攜帶設備,每天至少使用18小時;偶爾會因電場貼片而發生輕度皮炎;腫瘤適應範圍狹窄,目前僅被批准用於治療膠質母細胞瘤;治療費用較高(800美元左右/周)。

圖1:腫瘤電場治療裝置(商品名:Optune;產地:美國)

針對現有TTFields技術,需要長時間,體表接觸的治療模式,上海尤順在充分考慮電場強度,電流頻率等物理參數的同時,創新設計/構建了各種可攜帶式的特種裝置,例如「頭盔式」,「居家型」等空間電場,在不影響生活質量(QOL)的前提下,實現腫瘤組織的無創治療。目前擬實施腫瘤空間電場治療的臨牀適應症從頭部腫瘤擴展至軀幹腫瘤,包括非小細胞肺癌、腦轉移、胰腺癌,卵巢癌及前列腺癌。同時空間電場聯合抗體藥的臨牀方案,例如腫瘤電場治療聯合吉西他濱治療胰腺癌;腫瘤電場治療聯合多西他賽治療肺癌等已經進入我們的視線,更進一步的基礎研究,例如通過回收/解析電子/電流線,替代現有X線CT的下一代臨牀影像學診斷器械將成爲我們的下一個標的。

圖2:空間電場治療裝置示意圖

此外,利用空間電場可屏蔽,選擇性擴增特定信號表達的能力,在必要的場合,通過適時屏蔽痛覺神經的方式,替代現有藥物鎮疼的模式,或修復/屏蔽某些與抗衰老,長壽等關鍵基因、激活自有免疫系統,增強抗衰老功能,甚至延緩衰老、乃至開啓永生之門。

基於類似原理,利用空間電場技術修復受損組織, 改善微循環,促進骨折癒合;神經再生;皮膚基底層細胞修復;血管修復等均不再是遙不可及的夢想!

最後,邀請所有對空間電場應用技術有興趣的專家,學者,一般人,一起關注或參與到上海尤順的空間電場技術與事業,你們的支持將是我們飛躍成長的動力!

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