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纳米材料:治癌新探索

2019-10-09 13:19:47来源:励志吧0次阅读

全球的研究人员正致力于研发具有更好的特异性,从而更准确地打击癌细胞的潜在药物。与他们不同,国家纳米科学中心的陈春英研究员正在另一条路上摸索:纳米治疗癌症。

陈春英对记者介绍说,目前虽然有很多正在临床上使用的抗肿瘤药物,但副作用都很大,在治疗患者肿瘤的同时,也对其身体的其他系统造成了很大破坏。自己所研究的抗肿瘤药物,就是利用纳米技术来克服这些不足。“进入纳米尺度的材料不仅能够作为载体,把抗癌药物运送到肿瘤部位,还可以直接作为药物精确打击肿瘤细胞。”那么,当这些极其微小的颗粒进入细胞后,是否会对人体健康产生负面影响?

陈春英告诉记者,纳米是一个尺度的概念,我们至少可以把材料的一个维度做到纳米尺度。纳米科技在能源、器件、复合材料等方面都得到广泛应用,纳米生物医学同样是纳米科技中发展非常快的研究方向之一,而生物医药的应用就是其中非常重要的一块。她的研究就是利用纳米载体来提高药物的有效性,提高其在血液中的半衰期。

生活中,医生为什么要经常给药?原因是药物很快就代谢出去了。更严重的是,这些药物对肿瘤组织不具有选择性。陈春英要做的就是提高药物对肿瘤的靶向性。如果如愿以偿,在提高药效的同时,还可以减少患者的用药量。

陈春英从纳米材料的毒理性质研究入手,在分子、细胞和动物机体这三个层面,分别研究了纳米材料可能以什么方式、引起什么样的生理效应。她发现,纳米颗粒的大小、组成、形状、颗粒表面的修饰物等多种因素,都是决定纳米材料是否安全、有效的关键因素。这些成果为纳米药物的开发和应用建立了良好基础,也让陈春英入选美国汤森路透公布的2002年至2012年“全球高引用科学家”,成为“药理学与毒理学”领域最具国际影响力的全球133名科学家之一。

在纳米材料安全性的基础上,陈春英和她的团队在利用纳米材料治疗癌症的领域取得了很多重要突破。比如,有一种被他们称为“金棒”的纳米金材料,不但可以作为抗癌药物的载体和CT成像时的对比剂,还因其能在近红外领域吸收很多热量而具有热疗作用。相比于正常细胞,肿瘤细胞对温度更加敏感,42℃左右的温度就能杀死大多数肿瘤细胞。这项研究也是人类第一次发现可以将热疗药物、药物载体和CT成像对比剂统一在同一种材料上。她们意外地获得了一种含钆的新型纳米材料,能够抑制加速肿瘤细胞侵袭的一种蛋白质的活性,进而阻止肿瘤细胞转移,这让人们首次意识到,纳米颗粒不仅可以作为载体,还能直接作为药物治疗肿瘤。

让癌症患者更有尊严地活下去,是陈春英团队的使命。通过破解基质金属蛋白酶的上游调控机制,将已有药物从实验室推向市场是陈春英新近的愿望。但遗憾的是,暂时还没有纳米材料成果转化成临床药物。她强调说:“现在的一些工作已经进入临床前,但还没有到临床应用阶段,这个过程可能会比较漫长。一般来说,药物研发的时间比其他产品长,因为需要充分考虑其有效性和安全性。首先要在动物身上得到验证,然后才可以报批,报批通过后才有可能开始临床的一期实验,的确是一个漫长的过程。”

陈春英还积极将纳米研究应用于更加广阔的领域,包括探索工作场所中,空气污染物中超细颗粒物对呼吸系统、心血管系统的影响。她向记者透露:“我们还想利用纳米材料本身的一些特性,开展其他前沿研究。比如我们戴的金项链,由普通金子制成,都是黄颜色的。但如果做成纳米颗粒,项链就可以根据不同尺寸,呈现出赤橙黄绿青蓝紫等各种不一样的颜色,一个尺寸还可以做成几个或者几十个纳米,颜色都是不一样的。如果做成球形、棒状等不同形状,也会呈现出不同色彩。此外,金纳米材还有一个很好的特性是,它可以把吸收的光转化成热,在局部产生高热,这也是我们目前努力的方向。”

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