走近纳米医学
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2001年2月24日
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纳米科技是一种微观世界的科学技术，它基本上是与分子、原子打交道。纳米医学看似时髦、拗口甚至神秘，其实就是分子医学。因为分子医学一般也就是在纳米量级水平研究生命现象，包括生老病死、治病保健、延年益寿。
从定义来看，纳米医学可以分为两大类，一是在分子水平上的医学研究，基因药物和基因疗法等就是典型体现；二是把其他领域的纳米研究成果引入医学领域，如某种纳米装置在医疗和诊断上的应用。
纳米医学的奥秘在于，可以从纳米量级的尺度来进行原来不可能达到的医疗和防治。当生命物质的结构单元小到纳米量级的时候，其性质会有意想不到的变化。这种变化既包括物质的原有性能变得更好，还可能有我们所意想不到的性能和效益，从而用来治病防病。
目前的纳米医学雏形是DNA治病装置或能在血管中游走的微型机器人的研究和发展。瑞士苏黎世研究实验室的研究人员研制出了一种纳米DNA装置，也可以称为纳米机器人或微型机器人。他们把一股DNA链固定到一个超微固体(软片)上，然后把它放到实验器皿内，后者里面装有另外的与超微固体上的DNA相互补的DNA链。根据DNA链互补原理，如果两股DNA链能互补，它们就形成双螺旋结构。在两股DNA结合形成双螺旋时，便使得这一超微固体弯曲，产生足够的分子能量。
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根据这个原理，被固定在某种超微装置上的DNA链能与人相应的DNA 分子形成互补，我们就可以利用它去识别癌细胞，从而在癌症只有分子水平和几个细胞大小时就能早日诊断出来，为早防早治打下良好基础。同时，如果在固定的DNA链上连接上杀癌的药物胶囊，放到病人血液和组织内，一遇上癌细胞的DNA时，DNA链就与癌细胞的DNA结合。这时，药物开关受触发而开放，药物便释放出来，杀灭癌细胞。这是迄今正在进行试验的纳米医学技术。
根据纳米医学的概念，现在和未来将要探索的还有以下内容。
一是在药物治疗方面大显身手。美国麻省理工学院的研究人员正在研究一种只有20纳米的药物炸弹，它进入人体后可以识别癌细胞，一旦认出癌细胞后就爆炸，杀死癌细胞。他们还研究了一种微型芯片，里面包含一千个纳米药包，其中可以包含抗生素，也可以是止痛药，让人吞服或植入皮下，可以起到长期的治疗作用。
二是对心血管病采用纳米技术进行治疗。上面所说的纳米机器人就可以携带纳米刀具来清除血管中淤积的脂肪，以治疗冠心病和高脂血症。对于冠心病患者，还可以采用一种纳米人造红细胞，它比体内血液中的红细胞要多携带200多倍的氧气。对冠心病患者注射一定量的这种纳米红细胞，就可以治疗和预防冠心病的发作，不会因冠心病的突然发作而死亡。
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其三，纳米医学的方向还在于研制方便耐用的医疗器械、材料和药物。据国内一些媒体报道，深圳一家公司已经研制出了一种粒径为25纳米的“广谱速效纳米抗菌颗粒”。他们用这种纳米颗粒为原料，制成了创伤贴、溃疡贴和烧烫伤敷料三种纳米医用材料和药物。把纳米技术与基因疗法结合起来更是纳米医学的重要方向之一。1999年，美国一位叫做盖辛格的18岁的高中生因患一种遗传病————鸟氨酸氨甲酰基转移酶(OTC)部分缺陷症而接受基因治疗，不幸的是意外死亡。原因在于输送外源性OTC基因的载体是一种病毒，盖辛格的免疫系统对这种载体病毒发生严重排斥反应，造成他的死亡。
现在研究人员认为，进行基因疗法可以不用病毒载体，而转用纳米装置就可以避免排异反应。例如，可以使用一种新型化学聚合物做成纳米装置，再把外源性基因装入这种纳米装置内，以避免机体免疫系统对外源性物质的攻击。现在美国研究人员正在研制这样的纳米载体装置。
当然，纳米机器人或装置还可以用来进行脑部等特殊部位的癌症手术和其他手术，以治疗脑癌、中风、帕金森氏病等。不过，研究人员最为看好的是生物自身的纳米装置，即DNA分子以及生物细胞中各种细胞器(亚细胞结构)和分子结构。比如，三磷酸腺苷(ATP)分子转化成二磷酸腺苷(ADP)分子是我们体内供能的基本方式，弄清并模拟这种分子量级(纳米量级)的供能转化过程，实际上就是纳米医学的研究与应用过程。它将极大地促进我们对生命现象的理解和治病救人。
《河北日报》 张田勘, 百拇医药
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