納米探針

周瑤

如何實現(xiàn)對癌癥的精準(zhǔn)診療，一直是醫(yī)學(xué)界的難題和研究熱點。而對于癌癥治療來說，防止早期腫瘤擴(kuò)散極為關(guān)鍵，但也十分棘手，因為大多數(shù)成像方法難以檢測到小的癌性病變。近日，美國羅格斯大學(xué)研究人員開發(fā)了一項新技術(shù)，或可解決這個難題。他們研制出一種新型“納米探針”，利用發(fā)光納米顆粒來檢測微小的腫瘤并追蹤它們的擴(kuò)散，其效果比磁共振成像（）和其他癌癥監(jiān)測技術(shù)都要好，并宣稱這一技術(shù)在年內(nèi)可進(jìn)入臨床應(yīng)用。

新型“納米探針”可幫助醫(yī)生更早地探查到腫瘤轉(zhuǎn)移情況，更精確地進(jìn)行治療，從而提高癌癥治愈率，自然在業(yè)界引起了極大關(guān)注。那么，“納米探針”長什么樣？它究竟會給癌癥診療帶來怎樣的影響？

小小“納米探針”直追癌細(xì)胞

隨著人類基因組計劃的完成，納米科學(xué)與生物物理化學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅猛，學(xué)科之間的彼此交融也日益緊密。其中，令人矚目的“納米探針”便是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。

美國羅格斯大學(xué)研究人員介紹了他們的研究成果。這種納米探針實際上是一種十分微小的光學(xué)裝置，可以在血液中發(fā)出短波紅外光。小鼠實驗顯示，在檢測小鼠腎上腺和骨骼中的微小損傷和腫瘤的微小擴(kuò)散時，其效果明顯高于。研究人員指出，在癌癥早期階段追蹤腫瘤病變進(jìn)展，探查腫瘤轉(zhuǎn)移情況，對于疾病治療具有重要意義。新技術(shù)可幫助醫(yī)生更早地探查到腫瘤轉(zhuǎn)移情況，更精確地進(jìn)行治療，從而提高癌癥治愈率。

據(jù)悉，該技術(shù)可用于檢測和追蹤多種癌癥。納米探針能夠隨著擴(kuò)散細(xì)胞到達(dá)身體的任何地方，因此可以追蹤多個器官中的微小腫瘤。除用于追蹤腫瘤擴(kuò)散情況外，這種探針未來還可以用于外科手術(shù)中，幫助醫(yī)生標(biāo)記其想要去除的組織，也可以用來追蹤免疫療法的有效性。研究人員稱，這一技術(shù)在年內(nèi)可進(jìn)入臨床應(yīng)用。

納米技術(shù)讓治愈癌不是夢

眾所周知，目前對許多癌癥，尤其是早期或較早期的實體腫瘤來說，手術(shù)切除仍是主要的治療方案。因為在理論上，若是以手術(shù)完全移除腫瘤細(xì)胞，癌癥是可以被治愈的。在切除腫瘤時，醫(yī)生需要確保沒有遺漏癌細(xì)胞，尤其是在腫瘤邊緣位置的。圖像引導(dǎo)手術(shù)能幫助醫(yī)生探測到遺留的腫瘤組織，找到大小可見的腫瘤結(jié)節(jié)。然而，現(xiàn)有的癌癥手術(shù)顯像技術(shù)敏感度和特異性尚不足，因此可能會將非癌變組織，比如棕色脂肪組織等代謝活動較快的組織，誤認(rèn)為腫瘤組織。

此次，美國羅格斯大學(xué)開發(fā)的這種攜帶已被臨床批準(zhǔn)的熒光染料的“納米探針”能探測單個活細(xì)胞的新型超微生物傳感器，而采用的染料與手術(shù)室使用的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)是兼容的。使用這種靜脈注射的“納米探針”，只會在進(jìn)入腫瘤時顯著發(fā)亮。與只在電壓超過一定閾值時開啟的晶體管類似，納米探針只在酸性的

值下“開啟”，這是幾乎所有實體腫瘤的標(biāo)志。在將這種探針用于圖像引導(dǎo)手術(shù)，切除小鼠的頭部和頸部腫瘤的過程中，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，該納米探針提供了前所未有的特異性和敏感度，能標(biāo)記出直徑小于毫米的腫瘤結(jié)節(jié)，且能避免假陽性結(jié)果。

對于“納米探針”特性和所具有的優(yōu)勢，不少專家認(rèn)為，隨著納米科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，納米診療醫(yī)學(xué)的建立和發(fā)展為癌癥等重大疾病的早期診斷和精準(zhǔn)治療提供了一個全新的多功能診治平臺。而新型“納米探針”能夠?qū)⒃\斷、治療和療效監(jiān)控等功能一體化，不僅可以實現(xiàn)腫瘤的成像和治療，而且可以實時監(jiān)測治療效果。這或許能讓治愈癌不是夢。

新型納米技術(shù)帶來新突破

事實上，納米材料由于其尺寸小、表面積大、易修飾、物理化學(xué)性質(zhì)獨特、生物相容性良好等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，特別是通過與具有特異性識別能力的生物分子聯(lián)用，構(gòu)建多功能的納米探針和藥物載體，不僅已應(yīng)用于癌細(xì)胞的熒光標(biāo)記、磁性分離，甚至還在基因轉(zhuǎn)染、熱療和藥物治療等眾多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

納米顆粒，尤其是大小在幾到幾十納米的納米顆粒，因為具備了與我們?nèi)梭w內(nèi)生物分子相當(dāng)?shù)某叽纾绕鹨恍┬》肿铀幬铮鼈兡軌蚋玫卦谘貉h(huán)系統(tǒng)中長時間運(yùn)行。盡管還不能夠完全暢通無阻，然而已經(jīng)比小分子的運(yùn)行時間提高了上百倍，從而為找到腫瘤這個隱匿殺手提供了充足的時間。更為重要的是，納米顆粒會因為腫瘤血管的損傷，可更有效地通過血液循環(huán)到達(dá)并滯留于腫瘤內(nèi)部。這一現(xiàn)象非常有利于納米顆粒在尋找腫瘤中的應(yīng)用，也是當(dāng)今科學(xué)界對納米醫(yī)學(xué)越來越多關(guān)注的重要原因。因為其個性化醫(yī)學(xué)的發(fā)展前景廣闊，將使得癌癥診斷和治療更加高效可靠。

由此可見，新型納米技術(shù)尤其是以納米顆粒為載體的分子探針，在腫瘤體內(nèi)檢測和體外診斷方面有潛力，將成為舉足輕重的先進(jìn)工具。可以預(yù)見，未來在爭奪生命時長的“決斗”中，這些小小的包括納米探針在內(nèi)的任何納米武器，都將能夠幫助人類在診療腫瘤這些重癥疾病上帶來新突破，為真正實現(xiàn)早診早治，提高病人的生存率和生活質(zhì)量作出重大貢獻(xiàn)。在此，我們也充滿期待。