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走近纳米医学
http://www.100md.com 2002年3月28日 《中国中医药报》 第1726期
    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。

    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;二是把其它领域的纳米研究成果引入医学领域,如把某种纳米装置放在医疗和诊断上应用。纳米医学的关键在于,可以从纳米量级的尺度开展人们原来不可能开展的医疗与防治技术。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可能变得更好,也包括可能出现人们所意想不到的新性能和效益,从而它可以用来防病治病。

    目前的纳米医学雏形是对DNA治病装置或称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上,然后把它放到实验器皿内。根据DNA链互补原理,如果两股DNA链能互补,它们就形成了双螺旋结构。
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    根据这个原理,被固定在某种超微固体上的DNA链能与体内相应的DNA链形成互补,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的基础。此外,如果把连接着杀伤癌细胞药物胶囊、带有固定DNA链的超微固体放到病人的血液和组织内,一遇上癌细胞的DNA时,其DNA链就会与癌细胞的DNA相结合。这时,药物胶囊开关受触发而开放,杀伤癌细胞的药物便释放出来,对癌细胞进行杀灭。目前,人们正在对这一纳米医学技术进行试验。

    根据纳米医学的概念,人们还在进行以下探索。

    一是在药物治疗方面: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,以杀死癌细胞。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,也可以包含止痛药,让人吞服或植入皮下,可以起到长期的治疗作用。

, 百拇医药     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。给冠心病患者注射一定量的这种纳米红细胞,就可以预防和治疗冠心病的发作,患者不会因冠心病的突然发作而死亡。

    其三,纳米医学还向研制方便、耐用的医疗器械、材料和药物方向发展。例如,我国深圳的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”。他们以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发展的重要方向之一。1999年,美国有一位叫盖辛格的高中生,刚刚18岁就因为患有一种遗传病——鸟氨酸氨甲酰基转移酶部分缺陷症(OTC)而接受基因治疗,不幸的是意外死亡。原因在于为患者输送外源性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了严重的排异反应,造成死亡。现在,研究人员认为,进行基因疗法可以不用病毒做载体了,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,这样就可以避免人体免疫系统对外源性物质的攻击了。现在美国研究人员正在研制这样的纳米载体装置。此外,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它手术,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的各种细胞器(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)分子是肌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。, 百拇医药(林 明)