癌症已經連續40年高居美國十大死因的前兩名，雖然目前醫學上已有許多有效的癌症療法，但也伴隨著為數不少的副作用，因此尋找較低副作用的療法刻不容緩。聲動力療法是以穿透力良好的超音波，藉由空化作用的產生，激發病患體內的聲敏感材料，並產生自由基，以有效清除癌細胞。但受限於目前大部分聲敏感材料皆為卟啉結構的有機材料，一旦注射入動物體內後，吸收特定波段的光或能量，會造成分子變化，產生光毒性(Phototoxicity)。同時，由於大部分的聲敏感材料在生理環境中會因其疏水性與易於團聚等特性，而使得聲動力治療時之ROS的生成量下降。因此，奈米材料被視為能解決此問題的解方，而其中二氧化鈦奈米粉末因為出色的材料特性而最受人注目。因此在本研究中利用碳摻雜的二氧化鈦奈米粉末，並藉由超音波的作用產生ROS以達到更好的清除癌細胞效果。在本研究中利用溶膠凝膠法(sol-gel)製備出具球狀碳摻雜二氧化鈦，其粒徑大小藉由電子顯微鏡與粒徑分析儀測得約為157 nm，且大小均一分散均勻。透過XRD確認材料結晶結構為銳鈦礦型的二氧化鈦，並在EDS、AES和XPS的分析中確認二氧化鈦的碳摻雜形成C-Ti-O的鍵結。經由細胞實驗證實碳摻雜二氧化鈦具有良好的生物相容性，且聲動力治療組相較他組能造成更多ROS自由基的產生，顯著地對乳癌細胞產生細胞毒性，抑制其細胞活性。在動物實驗的部分，聲動力治療組與其他組別相比，腫瘤的增生速度明顯減緩，在治療的第七天已經出現統計上的差異，證實碳摻雜二氧化鈦奈米粉末經由超音波的作用下，藉由慣性空化作用熱解的氫氧自由基和聲致發光激發材料產生的單重態氧加成的效果下，能有效抑制乳癌細胞的增生。（醫工系林峯輝教授提供） 附圖為本研究以碳摻雜二氧化鈦奈米粉末藉由聲動力療法作癌症治療之示意圖
癌症已經連續40年高居美國十大死因的前兩名，雖然目前醫學上已有許多有效的癌症療法，但也伴隨著為數不少的副作用，因此尋找較低副作用的療法刻不容緩。聲動力療法是以穿透力良好的超音波，藉由空化作用的產生，激發病患體內的聲敏感材料，並產生自由基，以有效清除癌細胞。但受限於目前大部分聲敏感材料皆為卟啉結構的有機材料，一旦注射入動物體內後，吸收特定波段的光或能量，會造成分子變化，產生光毒性(Phototoxicity)。同時，由於大部分的聲敏感材料在生理環境中會因其疏水性與易於團聚等特性，而使得聲動力治療時之ROS的生成量下降。因此，奈米材料被視為能解決此問題的解方，而其中二氧化鈦奈米粉末因為出色的材料特性而最受人注目。因此在本研究中利用碳摻雜的二氧化鈦奈米粉末，並藉由超音波的作用產生ROS以達到更好的清除癌細胞效果。在本研究中利用溶膠凝膠法(sol-gel)製備出具球狀碳摻雜二氧化鈦，其粒徑大小藉由電子顯微鏡與粒徑分析儀測得約為157 nm，且大小均一分散均勻。透過XRD確認材料結晶結構為銳鈦礦型的二氧化鈦，並在EDS、AES和XPS的分析中確認二氧化鈦的碳摻雜形成C-Ti-O的鍵結。經由細胞實驗證實碳摻雜二氧化鈦具有良好的生物相容性，且聲動力治療組相較他組能造成更多ROS自由基的產生，顯著地對乳癌細胞產生細胞毒性，抑制其細胞活性。在動物實驗的部分，聲動力治療組與其他組別相比，腫瘤的增生速度明顯減緩，在治療的第七天已經出現統計上的差異，證實碳摻雜二氧化鈦奈米粉末經由超音波的作用下，藉由慣性空化作用熱解的氫氧自由基和聲致發光激發材料產生的單重態氧加成的效果下，能有效抑制乳癌細胞的增生。（醫工系林峯輝教授提供）
附圖為本研究以碳摻雜二氧化鈦奈米粉末藉由聲動力療法作癌症治療之示意圖