日本研發(fā)納米膠囊,可殺死癌細(xì)胞(什么是納米膠囊化技術(shù))

夕陽(yáng)紅 2023-08-03 14:47:49

近日

，有媒體報(bào)道日本研發(fā)出了一種新的納米膠囊，這種納米膠囊專門針對(duì)癌細(xì)胞而研發(fā)

，能夠進(jìn)入人體狙擊癌細(xì)胞

，并以最快速度包圍每個(gè)癌細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行有效破壞。據(jù)悉

，這種納米膠囊已經(jīng)在動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)成功

，或者5年后就能夠真正進(jìn)入人體工作

。

這一研發(fā)是由東京大學(xué)研究生院教授片岡一則率領(lǐng)研發(fā)的

，其殺死癌細(xì)胞的原理就是讓這種納米尺寸大小的膠囊進(jìn)入人體，因?yàn)檫@種膠囊主要針對(duì)的是癌細(xì)胞所以他們會(huì)想飛蛾撲火一般撲向所有的癌細(xì)胞而后包圍癌細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞組織進(jìn)行吞噬破壞

，但是雖然這種膠囊對(duì)癌細(xì)胞的殺傷力很大卻不會(huì)破壞正常的生理組織

，據(jù)悉，納米膠囊將會(huì)在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)抗癌工作

。

納米膠囊(nanocapsules)就是在納米尺度(十億分之一米)的膠囊

。當(dāng)物1納米=10-9米質(zhì)小到1至100納米(10-9-10-7米)時(shí)，由于其量子效應(yīng)

、物質(zhì)的局域性和巨大的表面及界面效應(yīng)

，使物質(zhì)的很多性能發(fā)生質(zhì)變，呈現(xiàn)出許多既不同于宏觀物體

，也不同于單個(gè)孤立原子的奇異現(xiàn)象

。

什么是納米膠囊化技術(shù)

傳統(tǒng)納米膠囊技術(shù)達(dá)都用在新型材料上，而你說(shuō)的護(hù)膚品用的納米膠囊化技術(shù)是把美容的有效成分封閉在脂質(zhì)體里

，并且通過(guò)調(diào)節(jié) 脂質(zhì)體顆粒的大小

，可以讓它擴(kuò)散到皮膚的任何一個(gè) 地方，直接滲透到皮膚內(nèi)部并發(fā)揮作用

。
據(jù)了解

，在護(hù)膚品領(lǐng)域的納米膠囊技術(shù)，說(shuō)的納米膠囊是一種脂質(zhì)體

，里面含有非常出色的美容成分

。所謂脂質(zhì)體就是磷脂在水中形成油脂，由2個(gè)分子膜構(gòu)成的小囊包

。因?yàn)楹腕w內(nèi)的細(xì)胞膜很類似

，可以滲透到皮膚內(nèi)部，可以把更有效的成分傳遞進(jìn)去

。納米膠囊（脂質(zhì)體）就像運(yùn)輸像洋蔥橫切面一樣結(jié)構(gòu)的美容成分

。
醫(yī)藥上目前運(yùn)用到脂質(zhì)體的功能的有 DDS（藥物送達(dá)系統(tǒng)）

。它是把藥劑的有效成分封閉在脂質(zhì)體里，并且通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)體顆粒的大小

，可以讓它擴(kuò)散體的任何一個(gè)地方

，直接起到治療患部的效果的系統(tǒng)。脂質(zhì)體被運(yùn)用到護(hù)膚品上

，可直接進(jìn)入真皮層

，讓有效精華直接發(fā)揮作用。
望采納~

納米材料的應(yīng)用

關(guān)于納米材料的應(yīng)用：

、作為顯影劑用于體內(nèi)成像

。

很多人都知道增強(qiáng)CT或者核磁共振（MRI）吧，醫(yī)生給病人體內(nèi)注射一針造影劑

，在拍CT或者M(jìn)RI時(shí)

，就能比較清楚的看出健康和病變組織的區(qū)別來(lái)。一些納米造影劑可以借助其熒光

、放射性

、順磁等特點(diǎn)，大幅提高CT

、MRI的成像分辨率

。

甚至利用納米顆粒“親近”腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn)

，直接 “指”出腫瘤所在

，早期發(fā)現(xiàn)腫瘤。例如有一種5~10nm的四氧化三鐵納米顆粒

，給它表面包裹上一層親水材料

，注射到體內(nèi)后它可以在肝臟腫瘤中積聚，改變水質(zhì)子的自旋從而達(dá)到增強(qiáng)造影的效果

，幫助MRI早期診斷肝臟腫瘤

。

2、用于體外診斷

。

納米材料用于體外診斷相對(duì)比較成熟

，例如可以將納米顆粒接上抗體，抗體再捕獲目標(biāo)分子如癌細(xì)胞

、病變標(biāo)志物等

，再通過(guò)特殊的設(shè)備讀取納米顆粒的信號(hào)。已經(jīng)有許多類似的產(chǎn)品上市了

，比如膠體金的試紙條

，磁珠試劑盒等。

納米技術(shù)還可以用于診斷胎兒是否有遺傳缺陷，懷孕8周時(shí)母親血液中開(kāi)始出現(xiàn)少量胎兒細(xì)胞

，利用具有納米級(jí)大小孔洞的半透膜或者納米管

，可把胎兒細(xì)胞分離出來(lái)進(jìn)行診斷，避免了進(jìn)行羊水穿刺

，這項(xiàng)技術(shù)也已經(jīng)用于臨床診斷中

。

3、用于體內(nèi)治療

。

由于納米顆?div id="m50uktp" class="box-center"> ？梢灾鲃?dòng)或被動(dòng)的靶向腫瘤組織，因此將納米粒子作為藥物的運(yùn)載工具一直是研究的熱點(diǎn)

。人們將抗癌藥物包裹在納米顆粒里

，隨著納米粒子積聚到腫瘤組織中，從而在局部高濃度的殺滅腫瘤細(xì)胞

，提高療效的同時(shí)減少藥物的毒副作用

。

科學(xué)家還制作了帶有磁性的納米顆粒，包裹上藥物后

，在外源性磁場(chǎng)作用下主動(dòng)靶向目標(biāo)腫瘤區(qū)域

，發(fā)揮治療作用

。還有人制作一種超順磁性納米顆粒

，注入體內(nèi)后在腫瘤組織中累積，然后在交變磁場(chǎng)作用下超順磁性顆?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？梢园l(fā)熱

，腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞耐熱性差，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的

。

采用納米技術(shù)的藥物納米控釋系統(tǒng)

，將納米聚合物作為藥物傳遞和控釋的載體，可緩釋藥物

，延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間

，保護(hù)藥物不被降解，促進(jìn)其吸收利用

。例如普通胰島素是不能口服的

，會(huì)很快被胃腸道和肝臟代謝掉。但是包裹上聚氰基丙烯酸異已酯納米膠囊后

，一次口服就能維持?jǐn)?shù)周的降血糖效果

，將極大方便糖尿病患者的治療。

人類將進(jìn)入納米機(jī)器人時(shí)代？美國(guó)發(fā)明家預(yù)言
、其可延長(zhǎng)人類壽命

1959年,榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的美國(guó)物理學(xué)家理查德.費(fèi)曼(Richard Phillips Feynman)率先提出了“納米機(jī)器人”這一概念,他在一次名為《在物質(zhì)底層有大量的空間》的演講中,說(shuō)人類有可能建造一種分子大小的微型機(jī)器,它可以把分子

、甚至單個(gè)的原子作為建筑構(gòu)件,于非常微小的空間里構(gòu)建物質(zhì),也就是說(shuō),人類可以在最基礎(chǔ)的層面制造任何一種東西

。當(dāng)時(shí),理查德.費(fèi)曼所言的“微型機(jī)器”尚有一點(diǎn)兒“科幻”的意味,而如今,納米機(jī)器人既是納米生物學(xué)領(lǐng)域中極具誘惑力的一項(xiàng)研究課題,又是一處炙手可熱、極具戰(zhàn)略意義和商業(yè)價(jià)值的“ 科技高地”,故此,眾多國(guó)家

、科技公司和科研機(jī)構(gòu)紛紛制定納米機(jī)器人相關(guān)的研發(fā)計(jì)劃,投入巨資搶占納米機(jī)器人這一“ 科技高地”

。前不久,美國(guó)一位發(fā)明家大膽的預(yù)測(cè),2030年前后,納米機(jī)器人即可投入使用。

比較寬泛的說(shuō),于納米尺度(即“微毫米”,1納米等于1/10億米)能夠運(yùn)行和操作的機(jī)械系統(tǒng),就可以稱為“納米機(jī)器人”?div id="m50uktp" class="box-center"> ，F(xiàn)如今,相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)正快馬加鞭的研發(fā)著第一代納米機(jī)器人,它們是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體,可以注入人體的血管中,應(yīng)用于健康檢查和疾病治療等等方面

。納米生物學(xué)家們?cè)O(shè)想的第二代納米機(jī)器人更是精密和高效,它們直接從原子或分子裝配而成,且具有特定的功能,可以執(zhí)行復(fù)雜的納米級(jí)任務(wù)。而第三代納米機(jī)器人將含有強(qiáng)人工智能和納米計(jì)算機(jī),其無(wú)與倫比的功能和廣泛的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)超一般人的想象力

。相關(guān)領(lǐng)域的專家們認(rèn)為,目前最重要

、最迫切的就是納米機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,醫(yī)用納米機(jī)器人可以注入人體的血管里,它們可以護(hù)理血管、健康檢查

、精準(zhǔn)施藥

、疾病治療和器官修復(fù)等等,甚至可以從基因中除去有害的DNA、把正常的DNA安置在基因中

。

近幾年以來(lái),醫(yī)用納米機(jī)器人的相關(guān)研究領(lǐng)域已經(jīng)呈現(xiàn)了一些舉世矚目的成果,比如2013年6月,日本東北大學(xué)的科學(xué)家們一種可以殺滅癌細(xì)胞的納米機(jī)器人;再2017年8月,英國(guó)杜倫大學(xué)

、美國(guó)萊斯大學(xué)和北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種納米機(jī)器人,它們被光線激活之后,可以在數(shù)分鐘之內(nèi)鉆入和殺滅癌細(xì)胞;再比如德國(guó)馬普學(xué)會(huì)智能系統(tǒng)研究所、中國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)和丹麥奧胡斯大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì),研發(fā)了一種表面潤(rùn)滑的螺旋形磁性納米機(jī)器人,且讓納米機(jī)器人繞過(guò)眼球表面

、抵達(dá)視網(wǎng)膜

。即便醫(yī)用納米機(jī)器人仍處于研發(fā)和試驗(yàn)的階段,并未進(jìn)入臨床實(shí)用的階段,但基于相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)成果、以及相關(guān)技術(shù)的日趨成熟,不久的將來(lái),納米機(jī)器人很可能會(huì)給生物醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)巨大的變革

。

前一段時(shí)間,美國(guó)的發(fā)明家雷.科茲威爾博士在接受新聞媒體采訪的時(shí)候,聲稱醫(yī)用納米機(jī)器人將把人腦和“云腦”(云計(jì)算系統(tǒng))連接起來(lái),此時(shí),納米機(jī)器人就可以提高人類的智力和延長(zhǎng)人類的壽命

。雷.科茲威爾博士還指出,大概2030年前后,納米機(jī)器人將“入駐”和“定居”于人類的身體內(nèi),隨著血液循環(huán)系統(tǒng)而遍布全身,人類便實(shí)現(xiàn)了“人機(jī)融合”。不過(guò),“ 科技 ”是一柄犀利的雙刃劍,人類必須警惕關(guān)于納米機(jī)器人的潛在危害,特別是它們應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中,其后果是不堪設(shè)想的,美國(guó)

、英國(guó)

、德國(guó)、日本

、以色列等等國(guó)家已從倫理

、法律、社會(huì) 和國(guó)防安全的角度,研究納米機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn)和安全性問(wèn)題,以防納米機(jī)器人造成不可估量的損害

。

小考題: 你是否擔(dān)心納米機(jī)器人應(yīng)用于軍事領(lǐng)域?你認(rèn)為人類能否堅(jiān)守這一底線呢?歡迎你留言討論

。

（本號(hào)專注于科技前沿、歷史拾遺

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