納米醫學怎樣診治疾病

 　　人類對客觀世界的認識一直沒有止境，一是向無限大的空間去探索，一是向無限小的微 觀世界去開拓。醫學的每一步前進必然建立在科技發展的基礎上，在這種巨大驅動力的背景下，一種新的認識微觀世界的工具——納米技術(Nanotechnology)誕生了。納米技術是20世紀90年代出現的一門新興技術。它是在0.10至100納米(即十億分之一米)尺度的空間內，研究電子、原子和分子運動規律和特性的嶄新技術。納米技術被認為是對21世紀一系列高新技術的產生和發展有極為重要影響的一門熱點學科，被世界各國列為21世紀的關鍵技術之一。目前，納米科技主要包括納米生物學、納米機械學、納米電子學、納米材料學以及原子、分子操縱和納米制造等很多領域。專家預測，到2020年將出現一個全新的領域——納米醫學。納米醫學對于醫學的發展具有深刻的含義，對于研究疾病的診斷和治療具有重大的意義。疾病診斷上的初試

　　1. 影像學診斷一種新型的納米影像學診斷工具“光學相干層析術(OCT)”于1997年12月由清華大學研制成功， OCT的分辨率可達1個微米級，較CT和核磁共振的精密度高出上千倍。它不會像X線、CT、磁共振那樣殺死活細胞。有了如此準確的依據，人們或許有辦法把疾病“扼殺在萌芽狀態”，而不必等到生命的尾聲才被CT或磁共振檢查出癌組織病變。

　　2. 實驗室診斷一種具有超高靈敏性激光單原子分子探測術問世了，它可通過人的唾液、血液、糞便以及呼出的氣體，及時發現人體中哪怕只有億萬分之一的各種致病或帶病游離分子。

　　3. 植入傳感器診斷利用納米級微小探針技術，可向人體內植入傳感器，根據不同的診斷和監測目的，可定 位于體內的不同部位，也可隨血液在體內運行，隨時將體內的各種生物信息反饋于體外記錄裝置。此項技術有可能成為21世紀醫學界常用的手段。

　　4. 病理診斷方面目前腫瘤診斷最可靠的手段是建立在組織細胞水平上的病理學方法，但存在著良惡性及細胞來源判斷不準確的問題。利用原子力顯微鏡可以在納米水平上揭示腫瘤細胞的形態特點。通過尋找特異性的異常納米結構改變，以解決腫瘤診斷的難題。如：紅細胞、巨噬細胞、食管上皮細胞、骨母細胞、精細胞、血管內皮細胞、腹膜巨噬細胞、神經母細胞、纖維母細胞、肝內皮細胞、單核細胞、神經細胞、脊椎細胞、膠質細胞、淋巴母細胞、腎上皮細胞等，以及牙齦組織、骨組織、角膜組織、鞏膜組織、胃腺體的表面結構等。

　　5. 遺傳病診斷方面為判斷胎兒是否具有遺傳缺陷，以往常采用價格昂貴并對人體有損害的羊水診斷技術。如今應用納米技術，可簡便安全地達到目的。婦女懷孕8周左右，在血液中開始出現非常少量的胎兒細胞，用納米微粒很容易將這些胎兒細胞分離出來進行診斷。

　　6. 癌癥的早期診斷中國醫科大學第二臨床學院把納米級微粒應用于醫學研究，完成了超順磁性氧化鐵超微顆粒脂質體的研究。運用這項研究成果，可以發現直徑3毫米以下的肝腫瘤。這對肝癌的早期診斷、早期治療有著十分重要的意義。治療疾病顯身手

　　1. 在基因治療方面基因治療所面臨的最大挑戰是，首先要找到病變細胞的DNA鏈，并進一步明確有病的DNA片段，然后，利用納米技術，將用于治療的DNA片段送到病變細胞內，替換有病的DNA片段。這就需要將DNA濃縮至50-200nm大小且帶上負電荷，才能進入細胞核內。用于治療的DNA插入細胞核內有病的DNA的準確位點取決于納米粒子的大小和結構。

　　2. 在器官移植方面納米所要做的是尋找生物兼容物質。在器官移植領域，只要在人工器官外面涂上納米粒子，就可預防人工器官移植的排異反應。生物兼容物質的開發，是納米材料在醫學領域中的一個重要應用。

　　3. 在開發新藥方面納米級粒子可使藥物在人體內的傳輸更為方便。數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體后，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織。美國麻省理工學院的研究人員最近研制出“微型藥店”： 一個微型芯片(可植入或吞服)中包含了多達一千個微型藥庫——每個如針尖般大小，可容納25毫微升藥物。這種“微型藥店”可“出售”止痛藥、抗生素等多種藥物。

　　不久前，我國已成功地研制出納米級的新一代抗菌藥物。這種粉末狀的納米顆粒直徑只有25納米，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病微生物有強烈的抑制和殺滅作用，還具有廣譜、親水、環保等多種性能，并因使用天然礦物質而不會產生耐藥性。

　　科學家目前正在研制一種糖尿病患者專用的超微型傳感器，這種傳感器會模擬健康人的葡萄糖檢測系統。它可植入患者皮下，監控血糖水平，然后按需要釋放胰島素。

　　4. 在腫瘤治療方面研究人員將極其細小的氧化鐵納米顆粒，注入患者的癌瘤里，然后將患者置于可變的磁場中，使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45～47攝氏度，這溫度足以燒毀癌瘤細胞，而周圍健康組織不會受到傷害。另外，將磁性納米顆粒與藥物結合，注入到人體內，在外磁場作用下，藥物向病變部位集中，從而達到定向治療的目的，將大大提高腫瘤的藥物治療效果。有科學家設計了一種“聰明”的炸彈，它通過認讀癌細胞的化學“簽字”，把癌細胞做為靶細胞，該炮彈小到約20納米，能進入單個細胞并把它炸得片甲不留。

　　5. 納米機器人的開發與治療疾病現在，科學家已制造出納米機器人，這種納米級機器人可遨游于人體微觀世界，隨時清除人體中的一切有害物質，激活細胞能量，使人不僅僅保持健康，而且延長壽命。

　　1)動脈粥樣硬化的治療 機器人能夠從動脈壁上清除粥樣沉積物。這不僅會提高動脈壁的彈性，還會使通過動脈的血液流動狀況得到改善。

　　2)血栓和栓塞的治療 血栓會在人體的要害部位阻塞血流，導致重要臟器的損傷。納米機器人可以在這些血凝塊尚處在流動中時，把它們打成小碎片，使對機體的損傷大大降低。

　　3)腎結石的治療 將納米機器人以插入導管的方式引入到尿道內，直接到達腎結石所在的部位，并且直接把結石擊碎。這可以通過直接應用超聲波的方法來完成，也可以應用激光或者其他高強度的局部加熱的方法來擊碎結石。

　　4)肝結石的治療 上述類型的納米機器人也可以進入膽管，同樣可以用來擊碎肝結石。

　　5)痛風的治療 血液中的納米機器人可以在血流中把痛風結晶物擊碎，再讓血流把碎片清除。當然，這并不會阻止疾病的復發，但是它會在一定的時間內減輕癥狀。

　　6)燒傷和創傷的清除 納米機器人還可以用來清除創傷和燒傷。它們的大小使它們在清除切割傷和刺傷的垃圾和異物時變得很有用，在燒傷時也是這樣。它們可以從事比常規技術更復雜、損傷更小的工作。

　　7)清除寄生蟲 納米機器人可以用來清除人體內的其他微生物。它們很適宜清除這樣的寄生蟲，如：心臟蠕蟲(在寵物體內要比人體內多)、肝臟血吸蟲(只存在于人體內)等。

　　8)清除或者摧毀肺臟等處的焦油 納米機器人對于治療骯臟的肺臟十分有用。這項工作是從肺泡表面清除焦油顆粒及其他的污染物。這就要求納米機器人能夠在肺臟內、肺泡表面、黏液層上和肺內的纖毛上移動。

　　9)自身組織的構建和修復 納米機器人從組織水平的修復進展到細胞內部水平，細胞修復儀比一個細胞小得多，工作起來像“納米醫生”，到達細胞，感受到損傷部位，修復它們，關 閉細胞。它可以重建和加強血管的結構、修復關節、加強骨組織、去除瘢痕組織、用天然牙本質和牙釉質填充牙齒。

　　雖然納米醫學剛剛問世，但其發展的巨大潛力已經明示在我們的面前。對人體疾病的探索從肉眼觀察的器官水平，到光學顯微鏡觀察的細胞水平，再到電子顯微鏡觀察的超微結構水平的發展過程中，每一步前進雖然都帶來過一次飛躍，但疾病對人類的威脅依然存在，我們對疾病的征服還遠遠未能達到理想的水平。應用“納米”這把微觀世界的鑰匙，打開疾病奧秘大門的日子已經離我們不遠了。