液态金属用于血管栓塞治疗的材料优化方案

肿瘤组织的血管在肿瘤的生长过程中为组织提供养分并带走废物，起到了关键的营养供给作用。由此，堵塞肿瘤部位的大血管成了抑制肿瘤生长的方案之一。清华大学研究小组开创性提出了液态金属血管栓塞治疗肿瘤技术，通过理论和试验揭示了肿瘤周边血管被液态金属堵塞后肿瘤的生长状况。生理学上，随着肿瘤的快速生长，中心部位的供氧首先显示出不足，主要对肿瘤部位进行养分供给的血液一旦出现堵塞，肿瘤组织会更快地由于氧分供给的不足导致肿瘤坏死核的出现。另外，由于血管堵塞，导致血流速度变慢，提高由于血流所带走的肿瘤部位堆积的热量，减弱热沉效应，会增强对肿瘤部位的热学治疗效果，液态金属血管栓塞治疗提供了多重效果，如图5.6所示。

图5.6　液态金属材料应用于肿瘤血管堵塞治疗(www.xing528.com)

a.没有任何栓塞剂的情况下，养分和营养物质从血管输送到周围组织；b.不完全栓塞的情况；c.通过液态金属的完全栓塞的情况；d.通过液态金属栓塞肿瘤血管；e.液态金属可以通过注射器注入和吸出

液态金属栓塞剂涉及相关产业可包括外科手术器械产业：液态金属由于其特殊物理性质，在应用于血管栓塞手术中需使用一系列配套的手术器械，应具有液态金属与其浸润性、黏附性差的特点，利于术中使用；用于液态金属肿瘤栓塞的导管导丝产业：液态金属栓塞术中，液态金属需通过导管进入人体深处血管内，导管与液态金属的黏附性、浸润性都需要比较差才可以；液态金属吸除器产业：液态金属由于在血管内不可降解，因此需要在治疗结束后取出，因此吸除器是十分必要的；液态金属造影剂产业：液态金属由于其存在的射线不透过性，可以作为X线、CT成像时的造影剂，用与血管栓塞过程中对肿瘤病灶的确定和栓塞完全的检测等；液态金属药业：液态金属本身作为一种液态难以挥发的物质，在血管内和红细胞接触会造成少量的溶血，而在肿瘤栓塞中通过阻断血氧供应治疗肿瘤，可以作为一种广义上的药类；基于液态金属骨架的缓释药物产业：研究表明，液态金属表面可以附着颜料，如果可以附着药物的话，可以液态金属为骨架，交联抗癌药物或其他药物，在肿瘤栓塞的同时达到药物治疗的目的。

在其他方面，肿瘤栓塞相关液态金属材料产业还包括基于液态金属骨架的血管机器人产业、血管修复型液态金属产业、血管疏通型液态金属产业、液态金属专用注射器产业、液态金属微球栓塞剂产业、磁性液态金属可控型栓塞剂产业、液态金属药物交联产业、可降解医用液态金属产业、液态金属生物医学材料产业、用于磁性液态金属栓塞剂控制的电磁线圈产业、液态金属治疗电子产业、液态金属诊断电子产业、液态金属血管支架产业、液态金属微电池产业、液态金属神经修复产业、液态金属生物储电产业、液态金属生物体内相变产业、液态金属血管内适形化电极产业、液态金属体内控温产业、液态金属体内自驱动产业、纳米液态金属药物产业等。