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科學家研制納米蠕蟲 可摧毀人體內腫瘤細胞(圖)

互聯網2008年5月12日 13:24 點擊:1472

 

美國科學家研制“納米蠕蟲”連接成蚯蚓形狀,可摧毀人體內腫瘤細胞

 

    目前,美國加州大學圣地亞哥分校、圣芭芭拉分校以及麻省理工學院的科學家們研制出一種納米等級大小的“納米蠕蟲”,它可以在不破壞人體正常免疫防御系統前提下在血流中巡游,就像一個微型抗癌導彈,能夠破壞“腫瘤細胞基地”。

    這項研究發現發表在本周出版的《高級材料》雜志上,納米蠕蟲不由得讓人們想起了1966年的科幻電影《神奇航行》,片中一艘潛艇縮小至顯微鏡觀測等級大小,然后科學家將這個微型潛艇注射到血液中,潛艇摧毀了一位高級官員大腦中的血栓。目前,使用納米蠕蟲醫師將最終能夠定位和移除常規醫學方法中難以探測的小型腫瘤細胞。通過載荷可以消除腫瘤的特殊藥物,這種超微納米工具有朝一日可以有效地向腫瘤送遞高濃度對人體有毒的抗癌藥物,同時對人體其他器官不會產生負面影響。

    領導此項研究的加州大學圣地亞哥分校生物化學家邁克爾?塞勒教授說,“許多納米微粒被認為是人體的保護機制,它可以在幾分鐘內在血液中捕捉并移除腫瘤細胞。它們之所以工作效率如此高,是由于其特殊外型和表面的聚合體外層可使納米蠕蟲可以規避人體機理對其的排斥特性?,F在這種納米蠕蟲可以在人體內巡航數小時進行搜尋工作。”

    該研究小組成員之一的麻省理工學院健康科學技術系生物學醫師桑格塔?博哈蒂亞教授說,“當納米蠕蟲表面附加藥物時,可提高藥物的效力,對腫瘤細胞產生直接的摧毀消滅作用。這種方法還降低了有毒抗癌藥物對正常組織所產生的副作用,以及提供對腫瘤和反常淋巴結更好的診斷。”

    科學家們認為這種球形氧化鐵納米蠕蟲連接在一起,就像一條蚯蚓的片斷,可形成30納米長(正常蚯蚓長度的300萬分之一)粘性蠕蟲狀結構。納米蠕蟲的氧化鐵成份可在診斷設備中發亮,尤其便于核磁共振成像(MRI)裝置通過發現納米蠕蟲來尋找人體內的腫瘤細胞。塞勒稱,納米蠕蟲的氧化鐵成份具有超順磁性特性,在核磁共振成像裝置下將非常明亮。每個納米蠕蟲具有8個氧化鐵磁性片斷,這些磁性片斷結合在一起將提供一個更大的觀測信號。這樣能夠更好地觀測更微小的腫瘤細胞,有望使醫師能夠診斷出處于早期發展階段的癌癥病情。

    納米蠕蟲的聚合體外層是由右旋糖苷生物高聚物制成,科學家們使用治療瘤細胞的F3縮氨酸分子涂在蠕蟲外表。F3縮氨酸分子是由加州大學圣芭芭拉分校伯納姆醫學研究協會細胞生物學家厄基?勞斯拉蒂教授在實驗室研制成功的,這種縮氨酸分子可使納米蠕蟲摧毀瘤細胞宿體。

    塞勒說,“由于它的伸長外型,納米蠕蟲可以攜帶許多F3縮氨酸分子同時作用于瘤細胞表面,納米蠕蟲的聯合效應可顯著提高納米摧毀瘤細胞的能力。”

    科學家在他們的實驗中對患有腫瘤的老鼠血液中注射納米蠕蟲,進一步檢驗了納米蠕蟲能夠集合在腫瘤細胞,他們發現納米蠕蟲能夠停留在血液中數小時。在塞勒實驗室參加研究的材料科學和工程系研究生吉霍?帕克說,“這是一個重要的特性,納米蠕蟲能夠更長時間地停留在血液中,這增大了摧毀打擊腫瘤細胞的概率。”

    勞斯拉蒂說,“我們目前使用納米蠕蟲構筑新一代智能瘤細胞摧毀納米設備,我們希望未來這種設備將提高癌癥診斷成像,并能夠精確治療癌瘤細胞。”

(來源: 互聯網 )


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