一个美国麻省理工学院生物工程研究小组成功开发出一种治疗癌症的新方法，这种方法的工作原理类似于间谍机构的工作。研究人员将“纳米细胞”伪装成一种无害细胞，然后偷偷穿过人体的免疫系统，进入肿瘤内部并在其壁面上投放双倍剂量的毒素。“纳米细胞”首先会关闭肿瘤血管系统，然后打开一个含有杀死癌细胞药物的包裹。关闭肿瘤血管系统能使“纳米细胞”（释放的毒素）被有效吸收。
“纳米细胞”可能会在癌症治疗上富有成效，它杀死患病细胞不会伤害人体健康。该治疗方法将大大减少病人脱发、虚弱、呕吐和易受感染的机会。
目前，经常用于治疗癌症的2种主要药品是化学疗法药品和抗血管生成药品，化疗采取杀死癌细胞的方式，抗血管生成药则采取关闭肿瘤血管的方式。虽然这两种方法都可能有效治疗癌症，但是它们都有局限性。化疗具有高毒性，它在杀死癌症细胞的同时也会杀死健康细胞。抗血管生成药在关闭肿瘤血管网络的时候，它也会关闭化疗药物进入病体区域的通道。当肿瘤开始因缺乏营养而死亡的时候，它会置于死地而后生，疯狂进行血管制造。
该小组领头人生物学工程教授拉姆.萨西色克哈兰说，“你切断供给线是合理的，但是当你切断后你会发现你又希望利用这些供给线注入能照顾那些变得有点像流氓无赖细胞的药物”。萨西色克哈兰和他的同事发现了一种能有效结合这2种药物的方法。他们将“纳米细胞”制成一个泡中泡。外层类似于一个脂肪细胞，它帮助“纳米细胞”躲过人体的安全检查。
“纳米细胞”直径大约为200纳米，这使得“纳米细胞”很容易就能溜入漏洞百出的肿瘤内部。一旦进入肿瘤内部，在约30小时的时间内，“纳米细胞”外层会自动释放一种能彻底摧毁肿瘤血管的药物。当“纳米细胞”外层脱落后，里层就会露出来。肿瘤自身产生的酶将内层破坏之后，内层泡就会释放一个毒素包裹，毒素将不断向癌症细胞渗透，渗透时间达15天以上。药物不会对邻近的健康细胞造伤鸷Γ?蛭?琢霾辉儆腥魏窝?埽?舅夭豢赡茉谄浔诿嬉酝獯?洹?
在实验室进行的实验中，该技术使患癌老鼠（患有那些已有恶性黑素瘤或者肺癌）存活了65天。而采用目前的常规治疗方法，这些老鼠只能存活28天。
虽然这种治疗方法应用于人类治疗可能还需要数年时间，但是该方法已为人们展示了一种全新的方法，即综合各种药物用于疾病治疗。萨西色克哈兰和他的研究小组正与医疗界和美国食品及药物管理局进行合作，开发后续实验以测试他们方法。
原文出处：
http://www.technologyreview.com/read_article.aspx?id=16849
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纳米颗粒
1月12日，由中国科学院主办、582位院士投票评选的2003年世界十大科技新闻揭晓。其中，排名第一的新闻就是科学家研制出世界最小的纳米电动机。的确，进入21世纪以来，纳米技术已经成为科学界的热门话题。这项技术将推动信息、医学、自动化及能源科学的迅速发展，给人类生活带来新的变化。为了对纳米技术有一个更直观，更深入的了解，记者近日访问了在纳米技术研究方面处于顶尖位置的美国伯克利大学的纳米研究部门。
结构多变性能特殊
在伯克利大学纳米研究部门工作的华裔科学家崔屹先生早在哈佛大学读博士期间就从事纳米研究，并获得美国材料研究会博士金奖及纳米研究杰出博士奖。崔先生向记者介绍了目前科学界在纳米研究方面的进展情况。在实验室里，崔博士打开他的电脑，显示屏上出现犹如米粒大小的颗粒。崔博士说，这是硒化镉的纳米颗粒，它们是通过电子显微镜拍摄、放大多少倍才在电脑上显示出来的，人的肉眼是根本看不见的。
纳米是一种长度单位，1纳米是1米的十亿分之一。纳米材料的特殊结构决定了它的特殊性能，比如在力学方面，纳米材料具有奇特韧性，在180摄氏度经受弯曲不断裂，而且拉力非常强。如果我们把纳米管连接在一起，成为一根坚韧的线，其力度足以牵着天上的卫星走。
在热学方面，纳米材料的熔化功能特别强，比如一块金子，在1000摄氏度的高温下才能熔化，但如果把它变成纳米颗粒粉末进行熔化，500摄氏度就可以了。同样，利用纳米技术，可以使一些材料在80—180摄氏度的温度下，塑性大大提高；可以使陶瓷变得像金属一样的柔韧、结实，而且容易加工。
医学领域应用广泛
谈到世界各国对纳米技术的研究，崔博士告诉记者，目前科学家对小于100个纳米尺寸的材料和物质，包括金属、半导体、陶瓷材料以及生物、DNA蛋白质等物质的分析、研发直至应用都非常感兴趣。涉及的范围包括电子、光学、力学、化学反应和热学等多种科学。总体看来，很多国家都非常重视纳米的研究，但在进度上还是美国领先。从目前美国的研究情况来看，重点是在信息技术和生物工程两大领域。
在信息技术方面，纳米分子的结构在半导体和硅材料上有充分体现。纳米技术在这些材料上的优势在于它不仅体积小，而且电子传输速度快。因此，美国的纳米技术科研人员要把纳米尺寸的半导体材料做成晶体管，从而让一块芯片上容纳更多的晶体管，其结果是尺寸比原来的要小100倍，而运算速度比传统芯片快100倍以上。
对于运用在生物工程方面的纳米技术研究，崔博士介绍说，目前有两个方面进展比较快：一是利用纳米技术跟踪生物体内活动。比如纳米颗粒比人体细胞颗粒要小得多，而且具有发光功能，科学家们把这种纳米颗粒送进人的肉体、器官内，然后从人体外部向内照射近红外线，纳米颗粒在体内也会发光，这样就可以跟踪了解人体细胞的变化情况，从而达到追踪病毒等效果。目前科学家们对跟踪查找艾滋病病毒、癌细胞等在人体内活动的研究取得了不少新进展。在这项研究中，科学家们还发现癌细胞特别喜欢吃纳米颗粒，这有助于跟踪癌细胞在人体内的活动。
另一方面是利用纳米颗粒极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断。目前科学家们主要是利用纳米技术对癌症的诊断进行研究，并取得了成果。崔博士说，目前他们已经在实验室环境下实现了用纳米技术对前列腺癌、直肠癌等多种癌症类型的早期诊断。具体做法是，将人的血液，哪怕是很少的一小滴血，放在一块用纳米技术做成的检测板或仪器上，当仪器的传感器中预置的某种癌细胞抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变化，通过这种电流变化可以判断血液中癌细胞的种类和浓度。
2004年纳米技术的发展展望
纳米技术研究领域的竞争一向激烈，包括美国、日本、欧洲、中国在内的几个研究“大户”都希望在这一领域“技压群雄”。2004年，各国都将花大力气解决纳米技术的开发应用问题。
2004年，美国将加大力度执行2001年启动的“国家纳米计划”。政府还将在纳米技术的基础研究方面投入巨资，以期解决基础研究和应用开发脱节的问题。根据美国总统布什2003年12月签署的一项联邦法案，从2004年开始的4年内，政府将投入37亿美元用于纳米技术的研究。
日本为了在纳米技术方面保持世界领先水平，2004年还会加大投入，同时加快将纳米技术转化为产品的步伐。
纳米技术在医药领域的应用研究进展
纳米技术发展十分迅猛，正象产业革命、信息技术的出现和应用所产生的巨大影响一样，它将使人类在改造自然方面进入一个新的层次，目前已开创纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米显微学及纳米生物学等新的高科技群。
大家都知道，纳米是一个极小的长度单位，1纳米是千分之一微米，或十亿分之一米。对普通百姓或医务人员来说，纳米科技是一个比网络、基因更为陌生的新名词，是既不可望也不可及。事实上，纳米科技已经来到我们身边，不仅在基础科学中，而且在医学领域也初露锋芒。
所有物质都是由分子、原子组成，分子、原子的排列方式是区分物质贵贱的关键。如碳原子可以组成煤、金刚石和碳纳米管，只是排列方式不同而已。组成生命的氨基酸、DNA、基因，如分子排列有问题，就会产生疾病，甚至出现癌细胞，所以医学上要从根本治疗，就必须到达分子水平，1纳米相当于4-5个原子排列起来的长度，许多化学和生物反应的过程均可以在纳米尺度的层面上，纳米技术就是通过操纵原子、分子或原子团、分子团，使其重新排列组合，产生新的物质，或制造出新功能的机器。
纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红血球小得多（比细胞小的细菌一般是几百纳米，病毒的尺寸为80-100纳米），这就为生物学的研究提供了一个新的研究途径，即利用纳米微粒进行细胞分离，细胞染色及利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
如为判断胎儿是否有遗传缺陷，以往常采用价格昂贵并对人体有损害的羊水诊断技术。如今应用纳米技术，可简便安全的达到目的。妇女怀孕8周左右，在血液中出现少量的胎儿细胞，用纳米微粒很容易将这些胎儿细胞分离出来进行诊断。方法简便，价格便宜，并能准确的判断胎儿是否有遗传缺陷。美国等已采用这种技术用于临床诊断。癌症的早期诊断一直是医学界急待解决的难题，目前可以利用纳米微粒进行细胞分离，在肿瘤早期的血液中检查出癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗，也可用纳米微粒检查血液中的心肌蛋白，以帮助治疗心脏病。
磁性纳米粒子在分离癌细胞与正常细胞方面以初获成功，显示出引人注目的应用前景。我们大家都知道癌症手术后要进行放射性辐照，以杀死残余的癌细胞，但与此同时辐照也会使正常细胞受到伤害，尤其会对生命极端重要的具有造血功能和免疫功能的骨髓细胞受伤害，所以在辐照治疗前要将骨髓抽出，辐照后再重新注入，但在较多的情况下癌细胞已扩散到骨髓中，因此把癌细胞从骨髓液中分离出来是至关重要的，否则将含有癌细胞的骨髓液注回辐照治疗后的骨髓中还会旧病复发。
如将磁性纳米颗粒与药物结合，注入到人体内，在外加磁场作用下，药物向病变部位集中，从而达到定向治疗的目的，将大大提高药物治疗效果。
人类要从根本上消灭一些难治性疾病，只有通过基因控制，而基因控制的实现，必须以纳米技术作为支撑和依赖。纳米技术可以在微小尺度里重新排列遗传密码，基因芯片制作就是典型纳米科技和基因生物学结合的产物。人类可以利用基因芯片迅速查出自己基因密码中的错误，并迅速利用纳米技术进行修正，使各种遗传性疾病或缺陷得以绝迹。
最近纽约大学得一个实验室制造了纳米机器人，也就是几百个原子、分子组成的颗粒，尺寸只有几十个纳米，表面活性很大，将来它可遨游于人体内，随时清除一切有害物质，同时激活细胞。比如纳米机器人进入血管和心脏中，清除过多的脂质，激发血细胞的活性，完成医生不能完成的血管修补等“细活”。这种机器人体积极小，甚至连肉眼都看不到，对人体健康无不良影响。
回到目前临床用药方面，抗感染药占了总用药量的三分之一，但并不理想，都认为“细菌越来越耐药，抗生素越来越失效。”为什么呢？问题就在于这些抗生素、磺胺类药均是通过化学结构的改变来阻断或抑制细菌代谢生长（这环节不行，就换一个环节，称为第二代、第三代抗生素）大部分细菌被抑制死亡，但总是有些细菌残存下来，它们的下一代就通过改变基因适应这些药物，即产生耐药性。
安信纳米公司推出的“广谱速效抗菌颗粒”，则完全是一种新型的抗菌医用产品，因为它是纳米级（一般是25纳米），比细菌小得多，它完全可以进入细菌内与它们的酶直接结合，将细菌直接杀死。细菌没有时间也不可能去改变基因来适应它，也就是没有耐药性，另外因为人的最小毛细血管是4微米，即4000纳米，而安信纳米颗粒均在100纳米以下，完全可以透过皮肤、血管，所以效果明显，对深层感染也有效。还有人要问为什么安信纳米遇水杀菌更强呢？那是因为安信纳米颗粒是一专利技术，每个颗粒外面有一薄层保护层，遇水溶解后内层的活性会显现得更好。
安信纳米抗菌颗粒已经中国科学院，中国医学科学院等多家权威机构检测它无毒、无味、无刺激性、无过敏反应，速效、长效，它的第一批产品创伤贴、溃疡贴、烧烫伤敷料已进入规模化生产阶段，经全国数十家大医院临床应用，已开始陆续投放市场。第二批产品抗菌薄膜、凝胶，软膏即将推出，效果会更明显。
我们相信纳米科技在医药领域的发展前景很广阔，甚至有可能超过信息技术和基因工程，或者是一起成为决胜21世纪的关键性技术。人们认为，21世纪是生命科学世纪，那么它的基础就是纳米技术。
