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纳米将为医学带来什么?
http://www.100md.com 2001年2月19日
     纳米,就在人们刚刚熟悉了计算机和网络,对基因还没弄太明白的时候,这个物理学的老名词带出来的新技术,又开始席卷全球。

    美国科学技术委员会2000年3月正式向美国政府提出报告,称纳米技术将成为21世纪前20年的主导技术,成为下一次工业革命的核心。克林顿政府迅速做出反应,于7月间在原批准的研究经费5亿美元的基础上又增加了三倍拔款。德日英法等国和我国均已将纳米研究列入国家重点发展领域。

    如果从人类生命发育过程来认识一下纳米就更容易理解纳米了。人体是由细胞组成,细胞又是由蛋白质组成,蛋白质呢,是由分子和原子组成。原子的排列方式决定了物质的属性,例如,媒和金钢石都由碳原子组成,只因排列方式不同而身价一贱一贵。人们得了病或是患上癌症,用纳米技术一查,哦,原来是细胞的原子排列方式发生了改变。美国的《科学》杂志也已经报道了纳米技术已用于临床诊断的事实。

    1993年,美国科学家首次成功地在电镜下“搬动”原子团,用原子团“拼写”出斯坦福大学的英文名字,这意味着,纳米技术将使人类可以按自己的意志操纵单个原子,组装具有特定功能的产品。如果说计算机技术拉近了人与人之间的距离;基因技术使人类开始认识和变革自身,那么,纳米技术则为这两大技术的深入发展提供了最精细的工具。
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    科学家们已经设想,用基因芯片、蛋白质芯片组装成“纳米机器人”,通过血管送入人体去侦察疾病;携带DNA去更换或修复有缺陷的基因片段。这当然还比较遥远,而美国已发明了携带纳米药物的芯片放入人体,在外部加以导向,使药物集中到患处,提高药物疗效。最近德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入肿瘤部位,使癌细胞和磁性纳米粒子浓缩在一起,肿瘤部位完全被磁场封闭,通电加热时温度达到47℃,慢慢杀死癌细胞,而周围在正常组织丝毫不受影响,以改变目前化疗、放疗中“好人坏人统统杀光”的状况。有的科学家用磁性纳米颗粒成功分离了动物的癌细胞和正常细胞,已在治疗人骨髓癌的临床实验中初获成功。还有,用纳米药物来阻断血管饿死癌细胞。使用纳米诊断仪只需检测微量血液就可从蛋白质和DNA上诊断出各种疾病。纳米颗粒还可用于细胞的分离和染色。美国研究小组还报告说在器官外涂上纳米粒子,可预防移植后的排异反应。现在已能制备出包含几百、几千个原子的颗粒,长度只有几十个纳米,表面活性很大,可以在血管中自由移动,就像一个巡航导弹,能自动寻找沉积于静脉血管壁上的胆固醇,然后一一分解,也可以清除心脏动脉脂肪沉积物,疏通脑血管中的血栓,因此纳米技术在治疗心血管疾病上十分看好。
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    学界更看好的是纳米药物。例如将不易被人体吸收的药物(如雌二醇)或食品做成纳米粉或悬浮液,就变得容易吸收,提高了药物的生物利用度,把纳米药物做成膏药贴在患处,可通过皮肤直接吸收而无须注射。

    令人欣喜的是,我们在纳米研究和开发上与发达国家基本上处在同一起跑线上。中国科学院北京真空物理实验室已能自如地操纵原子,成功地排列“中国”二字和中国地图;深圳安信纳米科技集团推出了由我国首先研制开发的“广谱速效纳米抗菌颗粒”据检查,国外尚无此类报道。由于这种颗粒是从改变感染部位的原子排列进行抗感染治疗的,从而不存在耐药问题。

    可以说,每一个细胞都是一个活生生的纳米技术应用的实例。通过对不同物种的DNA重组,基因工程学家已经学会建造新的这类纳米工具,例如用细菌细胞来生产医用激素、微型药丸。就在1999年,巴西和美国科学家发明了“纳米秤”,能够称量出十亿分之一克的物体,相当于一个病毒的重量。人们已经认识到,纳米技术与其说是为人类提供更为丰富的精密、精细的产品,更重要的是建立了一种新的思维方式。纳米在农业和医学上的应用,将最直接地显示出纳米对人类生活的革命性的影响。(《中国经营报》紫竹), 百拇医药


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