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攻克癌症新武器：纳米炸弹
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科技日报2005年10月27日讯 在人类与癌症的顽强抗争中，美国特拉华大学的研究人员又开辟出了一条新的途径，他们利用碳纳米管技术，经过两年不懈的努力，开发出了一种可用来治疗癌症的新式武器——纳米炸弹，这种微型攻击性武器能够准确地摧毁恶性肿瘤细胞而不会损害生物体内的正常细胞。 新的研究成果是多学科合作的智慧结晶。特拉华大学内来自物理、化学、生物、医学、电子和计算机等不同领域的科学家聚集在一起，各自新颖的观点最终碰撞出火花，得出了解决问题的新思路，纳米炸弹应运而生，而美国国防部为该前沿课题提供了部分研究经费。 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，主要为呈六边形排列的碳原子构成的同轴圆管，其径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级。由于这种材料的体积比细胞还小，美国特拉华大学电子与计算机工程系的研究人员起初打算用它们来输送药物，借助碳纳米管有选择地将药物注入不同的细胞，从而达到预期的医疗目的。然而随着实验的逐步深入，研究人员吃惊地发现，原子堆放的形式不同，其在纳米尺度上所具备的性质也不同，在很多情况下，完全可以利用分子的光学和热力学性质，诱发碳纳米管产生微型爆炸。 观察到碳纳米管的爆炸现象后，科学家们马上意识到，这种微型爆破可用来摧毁癌细胞，并非常有希望成为清除肿瘤的新式武器，特别是乳腺癌。这是因为，爆炸产生的冲击波不仅能够杀死癌细胞，破坏传递癌细胞生长指令的生物信道，而且还可通过扩大作用范围，破坏周边癌细胞组织的结构。当然，纳米炸弹的作用区域也很有限，爆炸对周边环境的影响很小，人体对爆炸的痛感只相当于被细针扎了一下。 研究人员们对这种纳米范围内的微型炸弹的爆炸原理的解释是，碳纳米管受到一定强度光的照射后便会发热，单个碳纳米管产生的热量很容易被周围的空气所吸收，而纳米炸弹由碳纳米管堆积而成，其产生的热量不会很快散失掉，进而可引发爆炸。相关的论文现已发表在新出版的《纳米技术》杂志上。 用纳米炸弹对付癌细胞优于现在许多其他的治疗手段。首先是它的威力大，选择性强，可定点清除目标。其次，它无毒副作用，无扩散性，易与包括显微外科在内的其他技术相结合。此外，纳米炸弹与其他有可能用来治疗癌症的碳纳米管技术相比也有长处，那就是，在炸毁癌细胞的同时，炸弹自身的碳纳米管也变成了碎片，而人体巨噬细胞可以有效地清除这些残骸。其他碳纳米管技术往往将碳纳米管和纳米颗粒完整地保留在了人的体内，而一旦这些物质进入肾脏或在血管内长期积累，就有可能对人体产生危害。 此外，通过手术切除癌组织现阶段尚无法达到精准的程度，况且有些部位，例如动脉和静脉并不适宜动手术，但纳米炸弹却可用在身体内的各个部位，可用来对付各种类型的癌细胞。而与化疗手段相比，优越性就更大了，因它不会杀死正常的细胞。 目前这个领域的研究还刚起步，要将该项成果最终应用到临床治疗还有许多工作要做，还得经过大量的临床试验。特拉华大学的研究小组现正将他们的研究范围从乳腺癌扩大到前列腺癌和胰腺癌。 [ Last edited by luo.henry on 2008-4-10 at 14:00 ] |
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