一個美國麻省理工學(xué)院生物工程研究小組成功開發(fā)出一種治療癌癥的新方法,，這種方法的工作原理類似于間諜機(jī)構(gòu)的工作。研究人員將“納米細(xì)胞”偽裝成一種無害細(xì)胞,，然后偷偷穿過人體的免疫系統(tǒng),，進(jìn)入腫瘤內(nèi)部并在其壁面上投放雙倍劑量的毒素。“納米細(xì)胞”首先會關(guān)閉腫瘤血管系統(tǒng),，然后打開一個含有殺死癌細(xì)胞藥物的包裹,。關(guān)閉腫瘤血管系統(tǒng)能使“納米細(xì)胞”（釋放的毒素）被有效吸收。
“納米細(xì)胞”可能會在癌癥治療上富有成效,，它殺死患病細(xì)胞不會傷害人體健康,。該治療方法將大大減少病人脫發(fā)、虛弱、嘔吐和易受感染的機(jī)會,。
目前，經(jīng)常用于治療癌癥的2種主要藥品是化學(xué)療法藥品和抗血管生成藥品,，化療采取殺死癌細(xì)胞的方式,，抗血管生成藥則采取關(guān)閉腫瘤血管的方式。雖然這兩種方法都可能有效治療癌癥,，但是它們都有局限性,。化療具有高毒性,，它在殺死癌癥細(xì)胞的同時也會殺死健康細(xì)胞,。抗血管生成藥在關(guān)閉腫瘤血管網(wǎng)絡(luò)的時候,，它也會關(guān)閉化療藥物進(jìn)入病體區(qū)域的通道,。當(dāng)腫瘤開始因缺乏營養(yǎng)而死亡的時候，它會置于死地而后生,，瘋狂進(jìn)行血管制造,。
該小組領(lǐng)頭人生物學(xué)工程教授拉姆.薩西色克哈蘭說，“你切斷供給線是合理的,，但是當(dāng)你切斷后你會發(fā)現(xiàn)你又希望利用這些供給線注入能照顧那些變得有點(diǎn)像流氓無賴細(xì)胞的藥物”,。薩西色克哈蘭和他的同事發(fā)現(xiàn)了一種能有效結(jié)合這2種藥物的方法。他們將“納米細(xì)胞”制成一個泡中泡,。外層類似于一個脂肪細(xì)胞,，它幫助“納米細(xì)胞”躲過人體的安全檢查。
“納米細(xì)胞”直徑大約為200納米,，這使得“納米細(xì)胞”很容易就能溜入漏洞百出的腫瘤內(nèi)部,。一旦進(jìn)入腫瘤內(nèi)部，在約30小時的時間內(nèi),，“納米細(xì)胞”外層會自動釋放一種能徹底摧毀腫瘤血管的藥物,。當(dāng)“納米細(xì)胞”外層脫落后，里層就會露出來,。腫瘤自身產(chǎn)生的酶將內(nèi)層破壞之后,，內(nèi)層泡就會釋放一個毒素包裹，毒素將不斷向癌癥細(xì)胞滲透,，滲透時間達(dá)15天以上,。藥物不會對鄰近的健康細(xì)胞造傷鷙Γ?蛭?琢霾輝儆腥魏窩?埽?舅夭豢贍茉諂潯諉嬉醞獯?洹?
在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，該技術(shù)使患癌老鼠（患有那些已有惡性黑素瘤或者肺癌）存活了65天,。而采用目前的常規(guī)治療方法,，這些老鼠只能存活28天。
雖然這種治療方法應(yīng)用于人類治療可能還需要數(shù)年時間，但是該方法已為人們展示了一種全新的方法,，即綜合各種藥物用于疾病治療,。薩西色克哈蘭和他的研究小組正與醫(yī)療界和美國食品及藥物管理局進(jìn)行合作，開發(fā)后續(xù)實(shí)驗(yàn)以測試他們方法,。
原文出處：
http://www.technologyreview.com/read_article.aspx?id=16849
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納米顆粒
1月12日，由中國科學(xué)院主辦,、582位院士投票評選的2003年世界十大科技新聞揭曉,。其中，排名第一的新聞就是科學(xué)家研制出世界最小的納米電動機(jī),。的確,，進(jìn)入21世紀(jì)以來，納米技術(shù)已經(jīng)成為科學(xué)界的熱門話題,。這項(xiàng)技術(shù)將推動信息,、醫(yī)學(xué)、自動化及能源科學(xué)的迅速發(fā)展,，給人類生活帶來新的變化,。為了對納米技術(shù)有一個更直觀，更深入的了解,，記者近日訪問了在納米技術(shù)研究方面處于頂尖位置的美國伯克利大學(xué)的納米研究部門,。
結(jié)構(gòu)多變性能特殊
在伯克利大學(xué)納米研究部門工作的華裔科學(xué)家崔屹先生早在哈佛大學(xué)讀博士期間就從事納米研究，并獲得美國材料研究會博士金獎及納米研究杰出博士獎,。崔先生向記者介紹了目前科學(xué)界在納米研究方面的進(jìn)展情況,。在實(shí)驗(yàn)室里，崔博士打開他的電腦,，顯示屏上出現(xiàn)猶如米粒大小的顆粒,。崔博士說，這是硒化鎘的納米顆粒,，它們是通過電子顯微鏡拍攝,、放大多少倍才在電腦上顯示出來的，人的肉眼是根本看不見的,。
納米是一種長度單位,，1納米是1米的十億分之一。納米材料的特殊結(jié)構(gòu)決定了它的特殊性能,，比如在力學(xué)方面,，納米材料具有奇特韌性，在180攝氏度經(jīng)受彎曲不斷裂,，而且拉力非常強(qiáng),。如果我們把納米管連接在一起,，成為一根堅(jiān)韌的線，其力度足以牽著天上的衛(wèi)星走,。
在熱學(xué)方面,，納米材料的熔化功能特別強(qiáng)，比如一塊金子,，在1000攝氏度的高溫下才能熔化,，但如果把它變成納米顆粒粉末進(jìn)行熔化，500攝氏度就可以了,。同樣，利用納米技術(shù),，可以使一些材料在80—180攝氏度的溫度下,，塑性大大提高；可以使陶瓷變得像金屬一樣的柔韌,、結(jié)實(shí),，而且容易加工。
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛
談到世界各國對納米技術(shù)的研究,，崔博士告訴記者,，目前科學(xué)家對小于100個納米尺寸的材料和物質(zhì)，包括金屬,、半導(dǎo)體,、陶瓷材料以及生物、DNA蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分析,、研發(fā)直至應(yīng)用都非常感興趣,。涉及的范圍包括電子、光學(xué),、力學(xué),、化學(xué)反應(yīng)和熱學(xué)等多種科學(xué)?？傮w看來,，很多國家都非常重視納米的研究，但在進(jìn)度上還是美國領(lǐng)先,。從目前美國的研究情況來看,，重點(diǎn)是在信息技術(shù)和生物工程兩大領(lǐng)域。
在信息技術(shù)方面,，納米分子的結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體和硅材料上有充分體現(xiàn),。納米技術(shù)在這些材料上的優(yōu)勢在于它不僅體積小，而且電子傳輸速度快,。因此,，美國的納米技術(shù)科研人員要把納米尺寸的半導(dǎo)體材料做成晶體管，從而讓一塊芯片上容納更多的晶體管，其結(jié)果是尺寸比原來的要小100倍,，而運(yùn)算速度比傳統(tǒng)芯片快100倍以上,。
對于運(yùn)用在生物工程方面的納米技術(shù)研究，崔博士介紹說,，目前有兩個方面進(jìn)展比較快：一是利用納米技術(shù)跟蹤生物體內(nèi)活動,。比如納米顆粒比人體細(xì)胞顆粒要小得多，而且具有發(fā)光功能,，科學(xué)家們把這種納米顆粒送進(jìn)人的肉體,、器官內(nèi)，然后從人體外部向內(nèi)照射近紅外線,，納米顆粒在體內(nèi)也會發(fā)光,，這樣就可以跟蹤了解人體細(xì)胞的變化情況，從而達(dá)到追蹤病毒等效果,。目前科學(xué)家們對跟蹤查找艾滋病病毒,、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)活動的研究取得了不少新進(jìn)展。在這項(xiàng)研究中,，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞特別喜歡吃納米顆粒,，這有助于跟蹤癌細(xì)胞在人體內(nèi)的活動。
另一方面是利用納米顆粒極高的傳感靈敏效應(yīng)對疾病進(jìn)行早期診斷,。目前科學(xué)家們主要是利用納米技術(shù)對癌癥的診斷進(jìn)行研究,，并取得了成果。崔博士說,，目前他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了用納米技術(shù)對前列腺癌,、直腸癌等多種癌癥類型的早期診斷。具體做法是,，將人的血液,，哪怕是很少的一小滴血，放在一塊用納米技術(shù)做成的檢測板或儀器上,，當(dāng)儀器的傳感器中預(yù)置的某種癌細(xì)胞抗體遇到相應(yīng)的抗原時,，傳感器中的電流會發(fā)生變化，通過這種電流變化可以判斷血液中癌細(xì)胞的種類和濃度,。
2004年納米技術(shù)的發(fā)展展望
納米技術(shù)研究領(lǐng)域的競爭一向激烈，包括美國,、日本、歐洲,、中國在內(nèi)的幾個研究“大戶”都希望在這一領(lǐng)域“技壓群雄”。2004年,，各國都將花大力氣解決納米技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用問題,。
2004年,，美國將加大力度執(zhí)行2001年啟動的“國家納米計(jì)劃”,。政府還將在納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面投入巨資,，以期解決基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)脫節(jié)的問題。根據(jù)美國總統(tǒng)布什2003年12月簽署的一項(xiàng)聯(lián)邦法案,，從2004年開始的4年內(nèi),，政府將投入37億美元用于納米技術(shù)的研究。
日本為了在納米技術(shù)方面保持世界領(lǐng)先水平,，2004年還會加大投入,，同時加快將納米技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的步伐,。
納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展
納米技術(shù)發(fā)展十分迅猛,，正象產(chǎn)業(yè)革命、信息技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用所產(chǎn)生的巨大影響一樣,，它將使人類在改造自然方面進(jìn)入一個新的層次,，目前已開創(chuàng)納米材料學(xué),、納米電子學(xué),、納米機(jī)械學(xué)、納米顯微學(xué)及納米生物學(xué)等新的高科技群,。
大家都知道，納米是一個極小的長度單位,，1納米是千分之一微米,，或十億分之一米。對普通百姓或醫(yī)務(wù)人員來說,，納米科技是一個比網(wǎng)絡(luò),、基因更為陌生的新名詞，是既不可望也不可及,。事實(shí)上，納米科技已經(jīng)來到我們身邊,，不僅在基礎(chǔ)科學(xué)中,，而且在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也初露鋒芒。
所有物質(zhì)都是由分子,、原子組成,，分子,、原子的排列方式是區(qū)分物質(zhì)貴賤的關(guān)鍵,。如碳原子可以組成煤,、金剛石和碳納米管,，只是排列方式不同而已,。組成生命的氨基酸,、DNA,、基因,，如分子排列有問題,，就會產(chǎn)生疾病,，甚至出現(xiàn)癌細(xì)胞,，所以醫(yī)學(xué)上要從根本治療,，就必須到達(dá)分子水平,，1納米相當(dāng)于4-5個原子排列起來的長度,，許多化學(xué)和生物反應(yīng)的過程均可以在納米尺度的層面上，納米技術(shù)就是通過操縱原子,、分子或原子團(tuán),、分子團(tuán),，使其重新排列組合,，產(chǎn)生新的物質(zhì)，或制造出新功能的機(jī)器,。
納米微粒的尺寸一般比生物體內(nèi)的細(xì)胞,、紅血球小得多（比細(xì)胞小的細(xì)菌一般是幾百納米，病毒的尺寸為80-100納米）,，這就為生物學(xué)的研究提供了一個新的研究途徑,，即利用納米微粒進(jìn)行細(xì)胞分離，細(xì)胞染色及利用納米微粒制成特殊藥物或新型抗體進(jìn)行局部定向治療等,。
如為判斷胎兒是否有遺傳缺陷,，以往常采用價格昂貴并對人體有損害的羊水診斷技術(shù),。如今應(yīng)用納米技術(shù)，可簡便安全的達(dá)到目的,。婦女懷孕8周左右,，在血液中出現(xiàn)少量的胎兒細(xì)胞，用納米微粒很容易將這些胎兒細(xì)胞分離出來進(jìn)行診斷,。方法簡便,，價格便宜,，并能準(zhǔn)確的判斷胎兒是否有遺傳缺陷,。美國等已采用這種技術(shù)用于臨床診斷。癌癥的早期診斷一直是醫(yī)學(xué)界急待解決的難題,，目前可以利用納米微粒進(jìn)行細(xì)胞分離,，在腫瘤早期的血液中檢查出癌細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療,，也可用納米微粒檢查血液中的心肌蛋白，以幫助治療心臟病,。
磁性納米粒子在分離癌細(xì)胞與正常細(xì)胞方面以初獲成功,，顯示出引人注目的應(yīng)用前景,。我們大家都知道癌癥手術(shù)后要進(jìn)行放射性輻照,，以殺死殘余的癌細(xì)胞,，但與此同時輻照也會使正常細(xì)胞受到傷害,，尤其會對生命極端重要的具有造血功能和免疫功能的骨髓細(xì)胞受傷害,，所以在輻照治療前要將骨髓抽出，輻照后再重新注入,，但在較多的情況下癌細(xì)胞已擴(kuò)散到骨髓中,，因此把癌細(xì)胞從骨髓液中分離出來是至關(guān)重要的，否則將含有癌細(xì)胞的骨髓液注回輻照治療后的骨髓中還會舊病復(fù)發(fā),。
如將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合,，注入到人體內(nèi),，在外加磁場作用下,，藥物向病變部位集中，從而達(dá)到定向治療的目的,，將大大提高藥物治療效果。
人類要從根本上消滅一些難治性疾病,，只有通過基因控制,，而基因控制的實(shí)現(xiàn)，必須以納米技術(shù)作為支撐和依賴,。納米技術(shù)可以在微小尺度里重新排列遺傳密碼,，基因芯片制作就是典型納米科技和基因生物學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。人類可以利用基因芯片迅速查出自己基因密碼中的錯誤,，并迅速利用納米技術(shù)進(jìn)行修正,，使各種遺傳性疾病或缺陷得以絕跡。
最近紐約大學(xué)得一個實(shí)驗(yàn)室制造了納米機(jī)器人,，也就是幾百個原子,、分子組成的顆粒，尺寸只有幾十個納米,，表面活性很大,，將來它可遨游于人體內(nèi)，隨時清除一切有害物質(zhì),，同時激活細(xì)胞,。比如納米機(jī)器人進(jìn)入血管和心臟中，清除過多的脂質(zhì),，激發(fā)血細(xì)胞的活性,，完成醫(yī)生不能完成的血管修補(bǔ)等“細(xì)活”。這種機(jī)器人體積極小,，甚至連肉眼都看不到,，對人體健康無不良影響。
回到目前臨床用藥方面,，抗感染藥占了總用藥量的三分之一,，但并不理想，都認(rèn)為“細(xì)菌越來越耐藥,，抗生素越來越失效,。”為什么呢？問題就在于這些抗生素,、磺胺類藥均是通過化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變來阻斷或抑制細(xì)菌代謝生長（這環(huán)節(jié)不行，就換一個環(huán)節(jié)，稱為第二代,、第三代抗生素）大部分細(xì)菌被抑制死亡,，但總是有些細(xì)菌殘存下來，它們的下一代就通過改變基因適應(yīng)這些藥物,，即產(chǎn)生耐藥性,。
安信納米公司推出的“廣譜速效抗菌顆粒”，則完全是一種新型的抗菌醫(yī)用產(chǎn)品,，因?yàn)樗羌{米級（一般是25納米）,，比細(xì)菌小得多，它完全可以進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)與它們的酶直接結(jié)合,，將細(xì)菌直接殺死,。細(xì)菌沒有時間也不可能去改變基因來適應(yīng)它，也就是沒有耐藥性,，另外因?yàn)槿说淖钚∶?xì)血管是4微米,，即4000納米，而安信納米顆粒均在100納米以下,，完全可以透過皮膚,、血管，所以效果明顯,，對深層感染也有效,。還有人要問為什么安信納米遇水殺菌更強(qiáng)呢？那是因?yàn)榘残偶{米顆粒是一專利技術(shù),，每個顆粒外面有一薄層保護(hù)層,，遇水溶解后內(nèi)層的活性會顯現(xiàn)得更好。
安信納米抗菌顆粒已經(jīng)中國科學(xué)院,，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院等多家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測它無毒,、無味、無刺激性,、無過敏反應(yīng),，速效、長效,，它的第一批產(chǎn)品創(chuàng)傷貼,、潰瘍貼、燒燙傷敷料已進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段,，經(jīng)全國數(shù)十家大醫(yī)院臨床應(yīng)用，已開始陸續(xù)投放市場,。第二批產(chǎn)品抗菌薄膜,、凝膠,，軟膏即將推出，效果會更明顯,。
我們相信納米科技在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展前景很廣闊,，甚至有可能超過信息技術(shù)和基因工程，或者是一起成為決勝21世紀(jì)的關(guān)鍵性技術(shù),。人們認(rèn)為,，21世紀(jì)是生命科學(xué)世紀(jì)，那么它的基礎(chǔ)就是納米技術(shù),。
