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【科研新闻】碳纳米管将要进入人体
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由于具有令人难以置信的强度、能够导电以及中空结构等特性，直径只有1纳米的碳纳米管，在最近10多年内一直备受材料科学家亲睐。科学家已将碳纳米管运用到电池中增加表面积，同时还在开发用于电信领域的可发光纳米管。 近日，美国德克萨斯大学的研究人员通过研究证明，单壁碳纳米管组成的分子团能够将电信号传导到神经元，这表明，碳纳米管可在神经修复手术中用做取代受损或缺失神经的修复神经和身体之间的电接口，对于那些希望利用纳米管激活或取代眼睛、大脑和脊髓中受损神经细胞的病人来说，这无疑是一个好消息。 目前正在运用的神经外科手术的典型例子就是耳蜗移植，它利用能够对声音产生反应的电极取代耳蜗，该电极能将电信号直接传到听力严重受损的人的大脑中。与此类似，神经科学家正在开发视网膜移植用的修复材料，希望能够用这种材料恢复盲人的视力。 目前神经修复组织中的电界面，通常是由金属电极或覆盖金属的硅组成。如果这种碳纳米管电界面能安全地用于人体，这种新界面会比传统的电极材料具有更多的优越性。因为身体会将电极当作异物进行排斥，长期植入的电极会引发炎症和伤口，而碳纳米管除了强度、柔软性和导电性等优势外，其表面还覆盖着一层对细胞友好的分子。 研究人员更加偏爱碳纳米管的另一个特点：能够模拟周围细胞的支持功能，使细胞之间互相帮助。科学家们还会努力研究新的方法，在碳纳米管上连接一些分子，从而使得碳纳米管的表面更加稳定，甚至选择所需要的表面修饰分子，使得细胞将碳纳米管看成自己身体的一部分，从而不会出现排异反应。 德克萨斯大学的研究人员还开发出一种可用于视网膜移植的纳米材料，这种单壁碳纳米管非常薄，可与眼部肌肉成分兼容。黄斑点变性又名“黄斑点退化”（简称MD），是一种眼病，能导致中央视力永久缺失。黄斑点是眼后视网膜上负责中央视力（包括细微的视力和色觉能力）的微小中央部分，目前这种黄斑点变性是65岁以上老人失去视力的普遍原因。为了治疗这种疾病，该大学的研究人员用纳米粒子和碳纳米管结合形成的化合物，取代眼睛中的感光神经。这种化合物中的碳纳米管感光性能很好，能将所感受到的光转化成电子信号，并将电子信号传导到负责眼睛与大脑之间交流的神经元。在大多数黄斑点变性的病人体内，相关的神经元通常都是完好无损的，因此收到了良好的效果。研究人员表示，所选用的纳米粒子还能够分辨出光的不同颜色。 研究人员认为，为了确保碳纳米管修复材料在人体中的安全性，这类实验研究不能急于求成，即使研究表明碳纳米管在生物学上是无害的，这些实验室结果运用到人体中时，也不一定会得出完全一致的结论。 另外一组研究人员目前的研究更进一步，他们已经将碳纳米管和干细胞一起注射到了受中风损害的老鼠大脑中。研究人员表示，碳纳米管能够帮助干细胞固定在所需的受损位置，如果没有这些纳米管，干细胞就会移到健康组织中，而不会老老实实地待在受损区域。在实验中，碳纳米管粗糙的表面和导电性能够诱导干细胞发育成神经元。但是，目前还不知道这些纳米材料是否会产生毒副作用。 [ Last edited by mainpro on 2006-5-27 at 23:34 ] |
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3楼2006-06-26 18:57:46
