【攜手共研】為癌細胞「上色」 實時監控病變

科大新技術看清微觀世界 突破「血腦屏障」入腦照睇到

熒光成像技術在化學及材料等領域具有很大的應用前景。由中國科學院院士、香港科技大學化學系客座教授唐本忠領導的科研團隊，正研發「新型智能仿生聚集態納米診療系統」，當中採用的熒光材料能附在癌細胞、腫瘤上，甚至能突破「血腦屏障」進入大腦，醫生能根據亮度、位置等實時監控病變組織，協助進行診斷及手術，可以說是將微觀世界「可視化」，這將大大提升手術的成功率及安全性。◆香港文匯報記者 高鈺

科大早前獲創新科技署「創新及科技基金」轄下的「內地與香港聯合資助計劃」批出115萬港元，研發「新型智能仿生聚集態納米診療系統」。

唐本忠近日接受香港文匯報專訪時介紹，癌症、腫瘤等看不見、摸不着，有關技術可以將其「可視化」，讓醫護人員不需要透過複雜儀器，即能判斷出它們在人體內的狀態。「這些病變細胞會拚命生長，線粒體的代謝活性強、數目多，我們設計了帶正電荷的新型熒光材料，以『正負相吸』的原理依附在病變細胞上。」

雖然現時的磁力共振（MRI）、正電子放射斷層掃描（PET）等技術均有使用顯影劑，「但傳統的顯影劑其實『怕』聚集在一塊，因『聚集導致熒光猝滅（ACQ）』效應，它們大量聚集後反而會變得不亮，導致信號很弱。」唐本忠表示，「好、壞組織『犬牙交錯』的位置非常難判斷，有些組織切錯了就不能再生，切少了就成了病灶，容易復發。」新型熒光材料則沒有上述問題，它們在病變細胞上聚集並持續發光，有利醫生實時觀察病人狀況，可以做到「邊看邊切除」。

他進一步解釋，新型熒光材料採用AIE（聚集誘導發光）原理，可以持續發光，「一般顯影劑可能只會亮幾個小時，但只要利用紫外線、可見光等激發新型熒光材料，它們就能亮很多個小時，足夠讓醫生完成手術。」

可在細胞停留15天

他提到，癌細胞會轉移、分裂，傳統顯影劑難以跟隨細胞一同分裂，導致亮光無法隨之擴散，「由於新型熒光劑採用了很多納米粒子，在細胞上基本上可以停留15天之久。我們甚至可以將其運用到幹細胞移植上，觀察它半個月內的生長情況。」

助診斷阿茲海默症

由於大腦的檢測工作較為困難，其中一個因素是大腦受到「血腦屏障」保護。唐本忠表示，只要配合適當的蛋白包裹着AIE熒光材料，即可將調整後的熒光材料輸送到大腦，並附在β澱粉樣蛋白上，有助診斷出阿茲海默症患者。

AIE熒光物料的應用廣泛，甚至可以用於檢測細菌、病毒。唐本忠介紹，該材料可以黏附到只有「皮克（picogram）」質量的病毒及細菌，意味着能用作檢測工作，「若以新型材料檢測新冠病毒，準確率甚至比核酸檢測還高。」

此外，AIE熒光材料不僅可以用於生物科技，也能運用在其他範疇。唐本忠表示，植物是藉由光合作用生產出所需要的養分，由於新型熒光材料的結構特殊，可以將紫外光轉化為植物喜好的藍光，從而促進植物生長，理論上可以用作吸收大氣中的溫室氣體，極具應用潛力。

唐本忠的團隊正與瑞典卡羅琳醫學院、東莞伊元生物科技有限公司、中國科學院深圳先進技術研究院合作研發上述系統，也與廣州的AIE高等研究院合作，希望盡早將研究產業化。

他坦言，現時不少與健康相關的技術從國外購置，為了提升香港，乃至全國的科研水平，「這類轉化研究其實是非做不可的。」他表示，香港在技術轉化的工作較弱，期望與內地的合作有助推出符合市場需求的技術，回饋社會。