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納米技術(shù)如何用于疾病的診斷和治療？治病有“絕招”

小知識成像診斷胎兒納米材料科學(xué)家病毒細(xì)胞科普研究腫瘤組織


納米技術(shù)如何用于疾病的診斷和治療？治病有“絕招”



大名鼎鼎的納米 ， 想必很多人都聽說過 ， 甚至還有商家推出號稱納米冰箱 ， 納米洗衣機 。 納米在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的研究也是火熱異常 ， 那到底啥是納米材料 ， 它們在醫(yī)學(xué)中有什么作用呢？
【納米技術(shù)如何用于疾病的診斷和治療？治病有“絕招”】納米顆粒指大小在1~100nm間的粒子 ， 1nm大約相當(dāng)于10個原子排列在一起的長度 。 當(dāng)大的顆粒分成超微顆粒后 ， 在光、熱、電、磁、聲和化學(xué)方面往往顯示出許多奇異的特性 。 納米材料有個特別的“嗜好” ， 就是喜歡跟腫瘤細(xì)胞呆在一起 ， 有個專門的術(shù)語來描述這種現(xiàn)象 ， 叫做腫瘤的高通透性和滯留效應(yīng)（EPR） 。 由于腫瘤生長很快 ， 所以它的新生血管的表皮細(xì)胞間隙要比正常血管大 ， 達(dá)到100nm ， 而且腫瘤內(nèi)部缺乏淋巴系統(tǒng) ， 所以納米顆粒容易進入腫瘤并且聚集在里面 。 另外 ， 腫瘤周圍的微環(huán)境變化也容易吸引納米顆粒 ， 如pH值、溫度、氧化還原反應(yīng)等 。 納米材料在醫(yī)學(xué)中的很多應(yīng)用都跟它的這個特點有關(guān) ， 歸納起來主要集中在以下幾方面：
一是作為顯影劑用于體內(nèi)成像 。 很多人都知道增強CT或者核磁共振（MRI）吧 ， 醫(yī)生給病人體內(nèi)注射一針造影劑 ， 在拍CT或者MRI時 ， 就能比較清楚的看出健康和病變組織的區(qū)別來 。 一些納米造影劑可以借助其熒光、放射性、順磁等特點 ， 大幅提高CT、MRI的成像分辨率 。 甚至利用納米顆?！坝H近”腫瘤細(xì)胞的特點 ， 直接 “指”出腫瘤所在 ， 早期發(fā)現(xiàn)腫瘤 。 例如有一種5~10nm的四氧化三鐵納米顆粒 ， 給它表面包裹上一層親水材料 ， 注射到體內(nèi)后它可以在肝臟腫瘤中積聚 ， 改變水質(zhì)子的自旋從而達(dá)到增強造影的效果 ， 幫助MRI早期診斷肝臟腫瘤 。
二是用于體外診斷 。 納米材料用于體外診斷相對比較成熟 ， 例如可以將納米顆粒接上抗體 ， 抗體再捕獲目標(biāo)分子如癌細(xì)胞、病變標(biāo)志物等 ， 再通過特殊的設(shè)備讀取納米顆粒的信號 。 已經(jīng)有許多類似的產(chǎn)品上市了 ， 比如膠體金的試紙條 ， 磁珠試劑盒等 。 納米技術(shù)還可以用于診斷胎兒是否有遺傳缺陷 ， 懷孕8周時母親血液中開始出現(xiàn)少量胎兒細(xì)胞 ， 利用具有納米級大小孔洞的半透膜或者納米管 ， 可把胎兒細(xì)胞分離出來進行診斷 ， 避免了進行羊水穿刺 ， 這項技術(shù)也已經(jīng)用于臨床診斷中 。
三個是用于體內(nèi)治療 。 由于納米顆粒可以主動或被動的靶向腫瘤組織 ， 因此將納米粒子作為藥物的運載工具一直是研究的熱點 。 人們將抗癌藥物包裹在納米顆粒里 ， 隨著納米粒子積聚到腫瘤組織中 ， 從而在局部高濃度的殺滅腫瘤細(xì)胞 ， 提高療效的同時減少藥物的毒副作用 。 科學(xué)家還制作了帶有磁性的納米顆粒 ， 包裹上藥物后 ， 在外源性磁場作用下主動靶向目標(biāo)腫瘤區(qū)域 ， 發(fā)揮治療作用 。 還有人制作一種超順磁性納米顆粒 ， 注入體內(nèi)后在腫瘤組織中累積 ， 然后在交變磁場作用下超順磁性顆?？梢园l(fā)熱 ， 腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞耐熱性差 ， 從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的 。
采用納米技術(shù)的藥物納米控釋系統(tǒng) ， 將納米聚合物作為藥物傳遞和控釋的載體 ， 可緩釋藥物 ， 延長藥物作用時間 ， 保護藥物不被降解 ， 促進其吸收利用 。 例如普通胰島素是不能口服的 ， 會很快被胃腸道和肝臟代謝掉 。 但是包裹上聚氰基丙烯酸異已酯納米膠囊后 ， 一次口服就能維持?jǐn)?shù)周的降血糖效果 ， 將極大方便糖尿病患者的治療 。
納米技術(shù)制作的人工紅血球 ， 攜氧量數(shù)十倍于人體的紅血球 。 如果能夠用于人體 ， 那將來人在水中憋氣幾個小時也不是奢望了 。 還有科學(xué)家用納米材料制作了能夠捕獲病毒的納米陷阱 ， 在體內(nèi)病毒進入細(xì)胞前即與之結(jié)合 ， 使病毒喪失致病的能力 。

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