編輯/一帆
未來醫療技術
——癌癥早期檢測
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生物工程師正在開發微小的納米顆粒,用來檢測早期癌癥。
一些微小的顆??赡軙鉀Q醫學上的一個重大問題。這些所謂的納米顆粒,直徑只有幾納米(一納米為十億分之一米),500個這樣大小的顆粒排列在一起,才有一根頭發絲那么寬??茖W家正在對它們進行改造,希望能完成多種任務:將藥物輸送到人體的特定部位,獲取更清晰的器官影像……現在,它們又多了一種用途,科學家想用這些微小顆粒來探測癌細胞,不論它們藏在哪里。
目前,只有當腫瘤大到在掃描圖上可以看得見時,常用的成像工具才能檢測到它們。而納米顆粒,則可以在一個由1000萬個正常細胞組成的樣本中發現單個癌細胞。例如,實驗性的納米醫學乳腺癌檢測,能夠發現比乳房X射線所能發現的小100倍的腫瘤。在包裹上腫瘤細胞特有的蛋白質或遺傳物質后,納米顆粒還可以幫助醫生區分是在惡性生長的腫瘤,或是良性病灶,還是進行性炎癥。
美國華盛頓大學圣路易斯分校的生物醫學工程教授格里高利·蘭薩和同事正在研制一種納米顆粒,能夠追蹤并標記新形成的、專為腫瘤供血的血管,而這類血管的產生,是結腸癌、乳腺癌和其他癌癥發生過程中的關鍵步驟。在非腫瘤的組織中,通常不會有這樣的血管。理論上,通過這項技術,醫生還可以知曉癌癥生長的速度,應該采取怎樣的治療措施。
美國斯坦福大學的診斷放射學教授桑吉夫·薩姆·甘姆希爾和同事正在研究大腸癌,希望能發現常規結腸鏡檢查發現不了的輕微惡性病變。研究小組用金和硅制成納米顆粒,然后添加上一些分子,用來引導納米顆粒,讓它們附著在特定癌細胞上。當附著到結腸或直腸中的腫瘤上時,用一種特殊的內窺鏡照射,納米顆粒就會散射其所發出的光,顯示癌細胞的存在。
科學家還想制造一些特殊的納米顆粒來執行多重任務,比如能在磁共振成像、正電子發射斷層掃描等檢測過程中顯示腫瘤,乃至輸送藥物。有了兼具這兩種功能的納米顆粒,醫生就可以確認,藥物是不是到達了應該到達的位置,效果怎樣。盡管目前的靶向療法可以針對性地作用于癌細胞,不影響正常細胞,但醫生并不確定有多少藥物能抵達腫瘤部位。蘭薩說:“結合了成像技術,你就能知道到底有多少藥物真正抵達腫瘤位置了?!?/p>
納米顆粒的臨床應用之路還面臨著一些障礙。例如,科學家還必須證明,納米顆粒在人體中使用是安全的。甘姆希爾認為,對于癌癥治療來說,目前“最大的障礙”是沒有找到合適的作用目標。納米顆??梢栽O計得非常精良,但它們“并沒有那么神奇”。對于癌癥初期的生理變化,科學家還沒有足夠的了解,所以不知道應該瞄準癌細胞上的哪種分子。蘭薩說,由于不知道作用目標,“我們甚至無法走出第一步,而我們必須學會走路,然后才能跑”。