癌癥的診斷和治療是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難點(diǎn),。癌變早期,,人們難以察覺和確診,一旦查出時(shí),,癌細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散,。為攻克癌癥病魔,科學(xué)家一直在不斷努力探尋診治癌癥的新途徑,,他們在納米顆粒里裝載各種物質(zhì),,例如量子點(diǎn)、藥物,、磁性顆粒等,,加以控制和應(yīng)用,制成診斷癌細(xì)胞和殺死癌細(xì)胞的工具,。
美國
2004年美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)癌癥研究所(NCI)提出了一項(xiàng)《癌癥納米技術(shù)計(jì)劃》,,旨在將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相互結(jié)合,,并將通過其院外計(jì)劃,、院內(nèi)計(jì)劃以及納米標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室等三方面來進(jìn)行跨領(lǐng)域的工作,實(shí)現(xiàn)其在2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo),。為了達(dá)到這一目標(biāo),,NCI將借助納米技術(shù)的強(qiáng)大威力來診斷,、治療和預(yù)防癌癥,。目前NCI已經(jīng)開始研制最新型的具有一種或多種功能的納米裝置,包括最初期偵測癌癥,、準(zhǔn)確指出惡性細(xì)胞在人體內(nèi)的位置,、向惡性細(xì)胞準(zhǔn)確投遞抗癌藥物并確定這些藥物是否有效地殺死了這些惡性細(xì)胞。
2004年6月美國《全國科學(xué)院學(xué)報(bào)》報(bào)道了美國賴斯大學(xué)一科研小組獲得的重大進(jìn)展:他們設(shè)計(jì)和制造出了可尋找和殺死惡性腫瘤細(xì)胞的鍍金納米殼,,并已在實(shí)驗(yàn)鼠身上獲得成功,。納米殼用一種直徑為110納米的不導(dǎo)電硅石微粒做芯,外面鍍上10納米厚的金屬外殼,。研究人員先將納米殼“運(yùn)送”到癌組織中,然后用近紅外線從身體外部照射癌變組織,。近紅外線穿過人體正常組織來到癌變組織時(shí),,能被埋藏在癌變組織中的納米子彈吸收。隨著吸收量加大,,納米子彈的溫度開始上升,,結(jié)果導(dǎo)致其周圍的癌變組織升溫并死亡,。
2005年4月19日英國《自然》網(wǎng)站報(bào)道,美國加利福尼亞技術(shù)研究所的科學(xué)家用一種特殊的聚合物將攜帶藥物的納米粒子包裹住,,再將其注入患有癌癥的實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi),,能大大降低癌細(xì)胞擴(kuò)散的速度。他們利用一種名叫環(huán)式糊精的糖性物質(zhì)合成了一種聚合物,,用它包裹住攜帶小分子干擾RNA的納米粒子,。在研究過程中,科學(xué)家對患有尤文氏肉瘤的實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了試驗(yàn),。目前能夠成功對這種癌癥進(jìn)行治療的方法幾乎沒有,,但此前的研究證明通過抑制生長基因可以控制癌細(xì)胞的擴(kuò)散。實(shí)驗(yàn)中,,經(jīng)過上述處理的納米粒子因?yàn)轶w積非常小,,所以很容易進(jìn)入實(shí)驗(yàn)鼠的血管。粒子同時(shí)攜帶一種能夠黏在腫瘤細(xì)胞上的分子,,一旦黏合成功,,粒子中的小分子干擾RNA就開始發(fā)揮作用,抑制癌細(xì)胞生長基因的表達(dá),,阻止癌細(xì)胞的復(fù)制和擴(kuò)散,。三周半后,未接受治療的8只實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞都大面積擴(kuò)散,,而接受治療的10只實(shí)驗(yàn)鼠中只有2只的癌細(xì)胞在緩慢擴(kuò)散,。另外,用這種方法處理的納米粒子沒有引發(fā)實(shí)驗(yàn)鼠的免疫反應(yīng),。
2005年9月30日,,美國哈佛大學(xué)研究人員宣布,他們成功地使用硅納米線陣列,,檢測出血液中微量的癌癥分子標(biāo)記,。哈佛大學(xué)的Charles Lieber表示,納米線陣列只需要幾分鐘就可以在一滴血中檢測出多種癌癥標(biāo)記,。納米線連接作為癌細(xì)胞標(biāo)記收體的單株抗體,,當(dāng)標(biāo)記蛋白質(zhì)與納米線上的單株抗體結(jié)合后,納米線的導(dǎo)電率會(huì)根據(jù)本身的摻雜程度及蛋白質(zhì)的表面電荷而改變,。研究人員已開發(fā)出能檢測前列腺特定抗原,、前列腺癌-α1-胰凝乳蛋白酶、癌胚抗原及黏液蛋白1等腫瘤標(biāo)記蛋白質(zhì)的納米線檢測元件,。該項(xiàng)研究成果將刊登在10月份的《自然生物技術(shù)》期刊上,。
日本
日本國立癌癥中心與東京大學(xué)、日本化藥公司的研究小組開發(fā)出了利用納米技術(shù)提高現(xiàn)有抗癌效果并減輕副作用的技術(shù)。國立癌癥中心在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)確認(rèn)了其效果和安全性,,并開始進(jìn)行臨床試驗(yàn),。日本化藥公司利用東京大學(xué)片岡一則教授等開發(fā)出的以高分子包裹抗癌藥的技術(shù),開發(fā)出了直徑約為50納米的內(nèi)部含有抗癌藥的粒子,。將納米粒子注入靜脈后,,因?yàn)檎=M織周圍的血管沒有縫隙,而癌組織周圍的血管有100納米左右的縫隙,,所以納米粒子就會(huì)從這些縫隙中滲透出來攻擊癌細(xì)胞,,而不會(huì)損害正常細(xì)胞。由于抗癌藥能夠有效地抵達(dá)癌細(xì)胞,,所以有望提高腫瘤治療效果,,并減少副作用。國立癌癥中心的研究小組在試驗(yàn)中,,給兩組移植了人類癌細(xì)胞的白鼠體內(nèi)分別注入納米粒子和普通抗癌藥,。約一個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)注入普通抗癌藥的白鼠體內(nèi)的腫瘤增大了約1.5倍,,而注入納米粒子的白鼠體內(nèi)的腫瘤則消失了,,同時(shí)這種抗癌藥對神經(jīng)細(xì)胞的副作用也減少了。
日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所四國中心研究人員開發(fā)一種新技術(shù),,用被稱為量子點(diǎn)的直徑數(shù)納米以下的粒子狀小塊識別癌細(xì)胞,,用紫外線持續(xù)照射,與量子點(diǎn)結(jié)合的癌細(xì)胞可被殺死,,為用納米技術(shù)治療癌癥開拓了道路,。日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所四國中心研究人員用硒化鉻合成量子點(diǎn),并用試劑對量子點(diǎn)表面加以處理,,解決了與生物分子結(jié)合的問題,。在實(shí)驗(yàn)中,研究人員讓捕捉癌細(xì)胞表面糖鏈的植物凝血素和量子點(diǎn)溶合,,照射紫外線后,,與癌細(xì)胞結(jié)合的量子點(diǎn)發(fā)出鮮艷的熒光,。
德國
德國柏林“沙里特”臨床醫(yī)院嘗試借助磁性納米微粒治療癌癥,,并在動(dòng)物試驗(yàn)中取得了較好的療效。這家醫(yī)院的研究人員利用磁性納米微粒治療癌癥的做法是:將一些極其細(xì)小的氧化鐵納米微粒注入患者的腫瘤里,,然后將患者置于可變的磁場中,。受磁場的影響,患者腫瘤里的氧化鐵納米微粒升溫到45至47攝氏度,,這一溫度足以燒毀癌細(xì)胞,。由于腫瘤附近的機(jī)體組織中不存在磁性微粒,因此這些健康組織的溫度不會(huì)升高,也不會(huì)受到傷害,。
德國亞琛萊茵-威斯特法倫技術(shù)大學(xué)放射治療醫(yī)院的羅德教授將納米粒子應(yīng)用于癌癥的早期診斷與治療方面,,旨在以此減少必須動(dòng)手術(shù)的次數(shù),從而提高癌癥患者的生活質(zhì)量,。他們將納米粒子用一種能夠被人體接受的物質(zhì)“裹”住,,并同時(shí)為納米粒子配備攻擊癌細(xì)胞的抗體??贵w經(jīng)過注射能夠準(zhǔn)確地找到腫瘤細(xì)胞的位置,。在核自旋斷層攝影術(shù)的輔助下,醫(yī)生還可以利用納米粒子發(fā)現(xiàn)并確定最小腫瘤的準(zhǔn)確位置,。
新加坡
2005年6月27日新加坡《聯(lián)合早報(bào)》報(bào)道,,新加坡國立大學(xué)科研人員利用天然聚合物制成了可以診斷癌癥、又可殺死癌細(xì)胞的納米工具,。他們認(rèn)為“人工聚合物不是百分之百適合生物體,。用人工聚合物制成的納米顆粒,會(huì)被生物體辨認(rèn)為外來物,,它們還未來得及到達(dá)癌細(xì)胞,,就被免疫系統(tǒng)吸收去處掉。”這種利用天然聚合物制成的納米顆粒,,具備了適合生物體,、具生物功能和會(huì)生物降解三種特性。這些納米顆??赏瑫r(shí)裝載各種東西,,例如量子點(diǎn)和藥物。裝載了量子點(diǎn)和藥物的納米顆粒被癌細(xì)胞吸收后,,經(jīng)光源照射,,科研人員就可辨認(rèn)哪些細(xì)胞是癌細(xì)胞,同時(shí)把癌細(xì)胞殺死,。
編者注:摘譯自 http://nano.cancer.gov/
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2004-06/ru-nct062104.php
http://www.nanotechweb.org/articles/news/4/9/17/1
http://health.zaobao.com/pages6/newtech050627.html
http://www.cpha.org.cn/html/content/xw/content_53_946.htm
http://www.bioon.com/biology/advance/cancer/200411/83616.html
http://www.nanotech.com.cn/nmnews/
http://www.chinainfo.gov.cn/data/200203/1_20020322_30727.html