一個美國麻省理工學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構的工作,。研究人員將“納米細胞”偽裝成一種無害細胞，然后偷偷穿過人體的免疫系統(tǒng),，進入腫瘤內(nèi)部并在其壁面上投放雙倍劑量的毒素,。“納米細胞”首先會關閉腫瘤血管系統(tǒng),，然后打開一個含有殺死癌細胞藥物的包裹,。關閉腫瘤血管系統(tǒng)能使“納米細胞”（釋放的毒素）被有效吸收,。
“納米細胞”可能會在癌癥治療上富有成效，它殺死患病細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會,。
目前,，經(jīng)常用于治療癌癥的2種主要藥品是化學療法藥品和抗血管生成藥品，化療采取殺死癌細胞的方式,，抗血管生成藥則采取關閉腫瘤血管的方式。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,，它在殺死癌癥細胞的同時也會殺死健康細胞,。抗血管生成藥在關閉腫瘤血管網(wǎng)絡的時候,，它也會關閉化療藥物進入病體區(qū)域的通道,。當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,，瘋狂進行血管制造,。
該小組領頭人生物學工程教授拉姆.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像流氓無賴細胞的藥物”,。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“納米細胞”制成一個泡中泡,。外層類似于一個脂肪細胞,，它幫助“納米細胞”躲過人體的安全檢查。
“納米細胞”直徑大約為200納米，這使得“納米細胞”很容易就能溜入漏洞百出的腫瘤內(nèi)部,。一旦進入腫瘤內(nèi)部,，在約30小時的時間內(nèi)，“納米細胞”外層會自動釋放一種能徹底摧毀腫瘤血管的藥物,。當“納米細胞”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胞滲透，滲透時間達15天以上,。藥物不會對鄰近的健康細胞造傷鷙Γ?蛭?琢霾輝儆腥魏窩?埽?舅夭豢贍茉諂潯諉嬉醞獯?洹?
在實驗室進行的實驗中,，該技術使患癌老鼠（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行合作，開發(fā)后續(xù)實驗以測試他們方法,。
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家研制出世界最小的納米電動機,。的確,，進入21世紀以來，納米技術已經(jīng)成為科學界的熱門話題,。這項技術將推動信息,、醫(yī)學、自動化及能源科學的迅速發(fā)展,，給人類生活帶來新的變化,。為了對納米技術有一個更直觀，更深入的了解,，記者近日訪問了在納米技術研究方面處于頂尖位置的美國伯克利大學的納米研究部門,。
結(jié)構多變性能特殊
在伯克利大學納米研究部門工作的華裔科學家崔屹先生早在哈佛大學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界在納米研究方面的進展情況,。在實驗室里,，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)構決定了它的特殊性能，比如在力學方面,，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,。如果我們把納米管連接在一起,，成為一根堅韌的線，其力度足以牽著天上的衛(wèi)星走,。
在熱學方面,，納米材料的熔化功能特別強，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行熔化，500攝氏度就可以了,。同樣,，利用納米技術，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,，而且容易加工。
醫(yī)學領域應用廣泛
談到世界各國對納米技術的研究,，崔博士告訴記者,，目前科學家對小于100個納米尺寸的材料和物質(zhì)，包括金屬,、半導體,、陶瓷材料以及生物、DNA蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分析,、研發(fā)直至應用都非常感興趣,。涉及的范圍包括電子,、光學、力學,、化學反應和熱學等多種科學,。總體看來,，很多國家都非常重視納米的研究,，但在進度上還是美國領先。從目前美國的研究情況來看,，重點是在信息技術和生物工程兩大領域,。
在信息技術方面，納米分子的結(jié)構在半導體和硅材料上有充分體現(xiàn),。納米技術在這些材料上的優(yōu)勢在于它不僅體積小,，而且電子傳輸速度快。因此,，美國的納米技術科研人員要把納米尺寸的半導體材料做成晶體管,，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,，而運算速度比傳統(tǒng)芯片快100倍以上,。
對于運用在生物工程方面的納米技術研究，崔博士介紹說,，目前有兩個方面進展比較快：一是利用納米技術跟蹤生物體內(nèi)活動,。比如納米顆粒比人體細胞顆粒要小得多，而且具有發(fā)光功能,，科學家們把這種納米顆粒送進人的肉體,、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胞的變化情況，從而達到追蹤病毒等效果,。目前科學家們對跟蹤查找艾滋病病毒,、癌細胞等在人體內(nèi)活動的研究取得了不少新進展。在這項研究中,，科學家們還發(fā)現(xiàn)癌細胞特別喜歡吃納米顆粒,，這有助于跟蹤癌細胞在人體內(nèi)的活動。
另一方面是利用納米顆粒極高的傳感靈敏效應對疾病進行早期診斷,。目前科學家們主要是利用納米技術對癌癥的診斷進行研究,，并取得了成果。崔博士說,，目前他們已經(jīng)在實驗室環(huán)境下實現(xiàn)了用納米技術對前列腺癌,、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做成的檢測板或儀器上，當儀器的傳感器中預置的某種癌細胞抗體遇到相應的抗原時,，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胞的種類和濃度。
2004年納米技術的發(fā)展展望
納米技術研究領域的競爭一向激烈,，包括美國,、日本、歐洲,、中國在內(nèi)的幾個研究“大戶”都希望在這一領域“技壓群雄”,。2004年，各國都將花大力氣解決納米技術的開發(fā)應用問題,。
2004年,，美國將加大力度執(zhí)行2001年啟動的“國家納米計劃”。政府還將在納米技術的基礎研究方面投入巨資,，以期解決基礎研究和應用開發(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的研究,。
日本為了在納米技術方面保持世界領先水平，2004年還會加大投入,，同時加快將納米技術轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的步伐,。
納米技術在醫(yī)藥領域的應用研究進展
納米技術發(fā)展十分迅猛，正象產(chǎn)業(yè)革命,、信息技術的出現(xiàn)和應用所產(chǎn)生的巨大影響一樣,，它將使人類在改造自然方面進入一個新的層次，目前已開創(chuàng)納米材料學,、納米電子學,、納米機械學、納米顯微學及納米生物學等新的高科技群,。
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)務人員來說,，納米科技是一個比網(wǎng)絡,、基因更為陌生的新名詞,，是既不可望也不可及。事實上,，納米科技已經(jīng)來到我們身邊,，不僅在基礎科學中，而且在醫(yī)學領域也初露鋒芒,。
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)癌細胞,，所以醫(yī)學上要從根本治療，就必須到達分子水平,，1納米相當于4-5個原子排列起來的長度,，許多化學和生物反應的過程均可以在納米尺度的層面上，納米技術就是通過操縱原子,、分子或原子團,、分子團，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器。
納米微粒的尺寸一般比生物體內(nèi)的細胞,、紅血球小得多（比細胞小的細菌一般是幾百納米,，病毒的尺寸為80-100納米），這就為生物學的研究提供了一個新的研究途徑,，即利用納米微粒進行細胞分離,，細胞染色及利用納米微粒制成特殊藥物或新型抗體進行局部定向治療等。
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,。如今應用納米技術，可簡便安全的達到目的,。婦女懷孕8周左右,，在血液中出現(xiàn)少量的胎兒細胞,，用納米微粒很容易將這些胎兒細胞分離出來進行診斷。方法簡便,，價格便宜,，并能準確的判斷胎兒是否有遺傳缺陷。美國等已采用這種技術用于臨床診斷,。癌癥的早期診斷一直是醫(yī)學界急待解決的難題,，目前可以利用納米微粒進行細胞分離，在腫瘤早期的血液中檢查出癌細胞,，實現(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胞與正常細胞方面以初獲成功,，顯示出引人注目的應用前景。我們大家都知道癌癥手術后要進行放射性輻照,，以殺死殘余的癌細胞,，但與此同時輻照也會使正常細胞受到傷害，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胞已擴散到骨髓中,，因此把癌細胞從骨髓液中分離出來是至關重要的,，否則將含有癌細胞的骨髓液注回輻照治療后的骨髓中還會舊病復發(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,，而基因控制的實現(xiàn)，必須以納米技術作為支撐和依賴,。納米技術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進行修正,，使各種遺傳性疾病或缺陷得以絕跡。
最近紐約大學得一個實驗室制造了納米機器人，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),，同時激活細胞,。比如納米機器人進入血管和心臟中，清除過多的脂質(zhì),，激發(fā)血細胞的活性,，完成醫(yī)生不能完成的血管修補等“細活”。這種機器人體積極小,，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，都認為“細菌越來越耐藥,，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結(jié)構的改變來阻斷或抑制細菌代謝生長（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）大部分細菌被抑制死亡,，但總是有些細菌殘存下來，它們的下一代就通過改變基因適應這些藥物,，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,，因為它是納米級（一般是25納米）,，比細菌小得多，它完全可以進入細菌內(nèi)與它們的酶直接結(jié)合,，將細菌直接殺死,。細菌沒有時間也不可能去改變基因來適應它，也就是沒有耐藥性,，另外因為人的最小毛細血管是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呢,？那是因為安信納米顆粒是一專利技術，每個顆粒外面有一薄層保護層,，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)中國科學院，中國醫(yī)學科學院等多家權威機構檢測它無毒,、無味,、無刺激性、無過敏反應,，速效,、長效，它的第一批產(chǎn)品創(chuàng)傷貼,、潰瘍貼,、燒燙傷敷料已進入規(guī)模化生產(chǎn)階段,，經(jīng)全國數(shù)十家大醫(yī)院臨床應用,，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)藥領域的發(fā)展前景很廣闊,，甚至有可能超過信息技術和基因工程，或者是一起成為決勝21世紀的關鍵性技術,。人們認為,，21世紀是生命科學世紀，那么它的基礎就是納米技術,。
