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纳米技术能给药物“安”上眼睛吗？
转载自中国《科技日报》 日期: 2007-08-15 作者：张佳星
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《中国新闻周刊》近期报导，中国科学家发现了一种运用纳米技术，把药物准确地送入肿瘤细胞内部的输送载体，能够帮助药物精确打击癌细胞。也就是说，如果将纳米技术应用于药物制剂领域，可以使药物像长出眼睛一样认出需要治疗的细胞，并将其一举消灭。那么，纳米技术是怎么应用于医疗领域，又怎么可以导航药物使其命中目标的呢？为此，我们采访了中国农业大学动物医学院的周文忠教授，周文忠教授主要致力于对纳米药物制剂的研究，并将其应用于兽类疾病的治疗方面。
纳米最初只是个物理概念
纳米科技是20世纪80年代末刚刚诞生的新型学科，纳米最初是在物理学中提出的概念，它是一米的亿分之一。与物理学上的严格定义不同，生物学上的纳米泛指小于微米级别的1—1000nm的范畴。由于它的快速发展和与其它高新技术的结合，使得人们对纳米的概念产生了一些误解。针对现在社会上对纳米的一些炒作现象，周文忠教授说：“纳米和米一样是一个长度计量单位，它并没有人们想象的那么多神秘色彩，如果将其称为微毫米，其表达的概念也将是一样的。人们发现在物质小到一定程度的时候其物理和化学性质会发生改变，如导电性的变化，分子结构的变化等。而在纳米药物中，应用的并不是纳米级物质的这一特性，而是其分散性。随着科学的发展，药物颗粒发展到微米级别的时候，人们自然而然地就想到，能不能将它变得更小呢？于是纳米技术应用到药物领域。由于其颗粒小，药物分散性好，可以更容易地被细胞吸收，从而药物的生物利用度就会得到提高，于是人们开始研究纳米颗粒和药物制剂。”
纳米药物的靶向性及缓释作用
纳米药物的制作并不像我们想象的那样简单地将药物粉碎成1—1000nm大小的颗粒，它是由载体和中心有效成分构成的。周文忠教授打了一个非常形象的比喻，就好比一个纳米级的饺子，药物是馅，载体是皮，作为饺子馅的药品是攻击疾病细胞的有效成分，而作为饺子皮的载体则起到装载运输和保护的作用。由于载体和有效成分都要精细到纳米级别，与细胞中的细胞器差不多大小，因此可以更好的被吸收利用。在此基础上，人们可以在载体上做很多文章，让它符合人们的要求。比如，在载体外加上表面修饰层，利用抗原抗体反应、正负电荷吸引等相互作用原理就可以引导药物找到目标细胞，对其进行专门治疗，而不是像普通药物那样不管细胞是否健康都施药。这种表面修饰层就好象制导导弹的导航装置，使得药物能够集中进入目标细胞，那么，在同样施药量的情况下，目标细胞内部的药剂浓度会更高，尤其在癌细胞治疗过程中，由于杀死癌细胞的药物对正常细胞都有很大的伤害，这种针对性、目的性就显得尤为重要。另一个对载体的改造应用是可以使药物缓慢释放和控制释放。很多危害健康的病原体并不是可以瞬间杀死的，而是需要药物的持续作用。如果药物可以缓慢持续释放，保持细胞内的浓度稳定，就可以在剂量比较低的情况下杀灭病原。同时不会由于瞬时的剂量过高造成抗药性。寻找合适的载体，使其像宏观的胶囊一样让包裹在内部的有效成分一点一点的释放出来，细胞内的药物浓度曲线呈梯形而不是以往的锯齿形，这样的纳米药物不仅药效持久，副作用小，而且药物利用率高。
纳米药物的技术难点
纳米药物的应用可以使现在医疗领域很多难题得到解决，然而目前它并没有被大规模的应用，那么它的发展过程中遇到哪些困难呢？周文忠教授解释说：“首先是对载体材料的选择寻找比较困难，载体材料必须是水不溶性的，才能担负起保护和运输的任务，要是像糖那样遇水速溶就没有什么意义了；同时载体和有效成分之间还需要一定的对应关系，一种特定的药物必须有适合它的载体才能更好的发挥功效；另外，对人体而言它的安全性也是不可忽略的一个方面；载体的承载能力，就像饺子皮包裹馅的多少也要在考虑范畴内。其次，使药物具有靶向性，必须对目标细胞有详细充分的了解才能设计出有效的导航系统，而人类目前对癌症细胞的发病机理、癌症细胞的种类、癌症细胞的信号传导等方面的了解并不全面，利用怎样的机制用于导航还有待进一步研究。此外，药物和细胞间的相互作用还不是非常的特异和有效，做不到像定位导弹那样完全的精确。”
最后，关于纳米技术的应用和对癌症的治疗方面，周文忠教授总结说，有人预测，在四五十年以后癌症很有可能被消灭，就好象在抗生素发现之前，细菌感染就是绝症，一旦找到了有针对性的药物或者治疗方法，不治之症也可以得到根治。相信随着人类对癌症发病机理的研究，各种高新技术的不断应用以及多学科交叉研究的深入，现在的顽症会被攻破。
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