同济大学医学院及附属东方医院成昱教授团队发现，基于铁氧体材料的微磁力和磁热可协同程序化调控肿瘤细胞活性氧（reactive oxygen species， ROS）的产生，实现了磁力热物理协同治疗（mechanical-thermal induction therapy，MTIT），为深层肿瘤根除提供了物理与生化协同治疗的新模式。此研究成果5月9日在线发表于Advanced Science杂志。论文的第一作者是博士研究生吴交交，通讯作者是成昱教授。

早在2000多年前，我们的祖先就发现了磁现象。磁场是一种安全且时空可控的物理手段，在生命医学领域有广泛应用。磁感应物质可将外加磁场能量转化为热能或机械能，有望为肿瘤提供一种简单又有效的治疗手段。如何兼顾磁物理治疗的有效性和安全性，是其临床转化面临的巨大挑战。

此项研究以60 nm锌掺杂氧化铁纳米方块为磁感应器，分两个关键阶段接收磁场信号进行肿瘤治疗。第一阶段是超低频磁力增敏，磁性材料在15 Hz旋转磁场下产生类似“涡旋”的机械力破坏细胞亚细胞结构，调控细胞内的ROS水平，提高肿瘤细胞的敏感性；第二阶段是高频磁热治疗，磁性材料在375 kHz交变磁场下产热，对肿瘤细胞的ROS进一步调控，从而实现低热（42-43.5 ℃）治疗。在脑胶质瘤和乳腺癌动物模型中，采用MTIT治疗的小鼠肿瘤完全消失，实现了令人欣喜的抗肿瘤治疗效果。

磁力热疗（MTIT）调控肿瘤细胞内ROS示意图

医学专家表示，万物之始，大道至简”，这种基于简单的磁感应材料，通过双频磁场的智能调控，可实现对细胞的力、热及生化信号的远程调控，为深层肿瘤治疗提供了更加简单、有效的物理治疗方案。

成昱教授团队扎根微磁力调控的基础研究和转化医学，近年来已分别在Advanced Materials (2018， 2020) 、Advanced Science (2020) 、Small (2020) 、Angewandte Chemie International Edition (2020) 、Theranostics (2017)、Journal of Controlled Release (2016)等重要学术杂志发表一系列论文，并自主研发微磁力调控设备，积极进行微磁力产业化和临床应用对接。

此项研究工作得到同济大学脑与脊髓临床研究中心、附属东方医院的大力支持，并获得了国家自然科学基金、上海市教委科研创新计划重大创新项目、中央高校经费、同济大学教育发展基金、上海蓝十字脑科医院的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.201902933