什麼是「雷射電漿光熱治療」(Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)?

台大皮膚科  王修含 醫師

「雷射電漿光熱治療」(
Plasmonic Photothermal Therapy with Laser Irradiation)與「電漿活膚術」不同,它是研究中的治療方法,現階段尚未大規模應用於臨床。而電漿活膚術則為新的皮膚光電治療技術,可用於除疤、回春等用途,詳見電漿 (plasma)-「電漿活膚再生術」一文。

「雷射電漿光熱治療」,是用於治療腫瘤(癌症)的方法,簡單說明如下:
金奈米粒子在光波的吸收方面有特別的性質,
以金奈米桿為例,可透過化學製程的方式,製作特殊長寬比(aspect ratio)的金奈米桿,
每種金奈米桿都會有兩種吸收波長,一個波長約為520nm,另一個則與aspect ratio有關。


左圖:金奈米桿(gold nanorods),請注意,它是暗紅色的,而不是金黃色的喔!(攝於台大奈米科技中心)。右圖:金奈米桿的吸收波長 (引用自期刊Lasers Med Sci (2008) 23:217–228)。

選擇這個特殊的波長,照射金奈米粒子,會讓它產生「表面電漿共振」(surface plasmon resonance)的現象。
表面電漿共振可在短短的100 picosecond (pico-=10的負12次方)之內,讓金奈米粒子昇溫至攝氏數干度的高溫,並將周圍組織加熱至攝氏42度以上的溫度。



圖:金奈米粒子(gold nanoparticle)的表面電漿共振(surface plasmon resonance, SPR)
引用自期刊 2008 Acc Chem Res.-Noble Metals on the Nanoscale--Optical and Photothermal Properties and Some Applications in Imaging, Sensing, Biology, and Medicine (Acc. Chem. Res., 2008, 41 (12), pp 1578–1586)


圖:各種金奈米粒子-由左至右:金奈米球(gold nanospheres)、金奈米桿(gold nanorods)、金奈米殼(gold nanoshells)-引用自期刊Lasers Med Sci (2008) 23:217–228


因此若能讓金奈米粒子結合特殊抗體,吸附至腫瘤(欲治療的部位),透過照射特殊波長的雷射,則可產生熱治療的效果,破壞腫瘤細胞。

可參見「2008皮膚科年會論文-【摘要】以光聲信號進行金奈米粒子輔助雷射電漿光熱治療之溫度監測」


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皮膚科 王修含醫生

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