加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心(JCCC)的癌症纳米技术和信号转导与治疗项目的研究人员开发了一种创新技术，可以安全地携带化疗药物，并在红外波长的双光子激光触发时将其释放到癌细胞内。Drs。2014年2月20日，化学和生物化学教授Jeffrey Zink和微生物学、免疫学和分子遗传学教授Fuyu Tamanoi及其同事在该杂志的网络版上发表了他们的研究结果。

光激活给药系统是一种非常有前途的给药系统，因为它可以实现对药物释放的时空控制。找到一种方法，以一种可控的方式传递和释放抗癌药物，只打击肿瘤，可以大大减少治疗的副作用，也大大提高了药物的抗癌功效。治疗癌症的困难往往来自于在不损害健康组织的情况下将抗癌化疗药物送到肿瘤细胞的困难。许多癌症患者经历治疗副作用，这是药物暴露于健康组织的结果。

开发光激活药物递送的一个主要挑战是设计一种能够对组织穿透光作出反应的系统。Drs。Tamanoi和Zink加入了他们不同的团队，并与法国蒙彼利埃大学的Jean-Olivier Durand博士合作开发了一种新型的微观颗粒(纳米颗粒)，它可以吸收组织穿透光的能量，从而释放癌细胞中的药物。

这些新型纳米颗粒配备了专门设计的纳米阀，可以控制抗癌药物从数千个孔或微小管中释放出来，这些孔或微小管中含有化疗药物分子。毛孔的末端被封盖分子所堵塞，这些分子就像瓶子里的软木塞一样把药物锁在里面。这种纳米阀含有特殊的分子，可以对双光子光照射的能量做出反应，从而打开孔，释放出抗癌药物。纳米颗粒的作用在实验室用人类乳腺癌细胞进行了验证。

由于红外红光波长的双光子激光的有效深度范围可以达到距离皮肤表面4厘米，因此这种输送系统最适合于在该范围内可以到达的肿瘤，其中可能包括乳腺癌、胃癌、结肠癌和卵巢癌。

纳米颗粒的另一个特点是它们是荧光的，因此可以用分子成像技术在体内进行追踪。这使得研究人员能够追踪纳米粒子进入癌细胞的过程，以确保它在光激活之前就已经到达了目标。这种追踪靶向治疗的能力在科学文献中被称为“治疗学”(therapy和diagnostics的合成词)。

津克说:“我们合作得很好，当JCCC把完全不同的领域聚集在一起时，在这种情况下，一个物理化学家和一个细胞信号科学家，我们可以做任何一个人都不能单独做的事情。”

“我们与查尔斯·格哈特研究所的科学家们的合作对于这种双光子激活技术的成功非常重要，”Tamanoi说，“它提供了对药物输送的控制，允许局部治疗，大大减少了副作用。”