10年后纳米技术终结癌症？

    纳米技术频频见诸报端，所谓纳米技术就是一种材料技术，所有材料达到纳米级以后性质都会发生改变。在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，会显著地表现出许多新的特性。 

    一提到纳米技术，我们总是首先会想到诸如不怕油污的新型服装材料、极耐磨损的手表盘面等“外在”的新事物。但你有没有想到，纳米技术将对人类的生命健康产生巨大的影响？尤其
针对人人谈之色变的癌症，纳米技术将从早期预防、初期侦测、准确定位、直接投药等方面，形成一系列的治疗方案。 

    美国科学家甚至预言：要在2015年消除癌症给人类带来的痛苦和死亡。 
    中国研制纳米疫苗 直指13种常见恶性肿瘤 
    据报道，我国科学家已经获得了肿瘤特异性共有抗原，并结合纳米技术和基因工程技术，构建了新型的高效、广谱纳米肿瘤疫苗。肿瘤高发人群如果得到广泛接种，可降低肿瘤发病率，使肿瘤患者在肿瘤切除后能控制复发、转移，降低死亡率。 

    现有肿瘤疫苗实际疗效并不理想，缺乏有效的抗原递呈，缺少相关细胞共同参与免疫反应，发生免疫反应的时效短。而现有肿瘤疫苗多是一种肿瘤一种疫苗，受到MHC限制只能在同型者使用。这些都使现有疫苗难以在肿瘤高发人群中广泛接种，也不能使患者在手术后控制复发和转移。 

    纳米肿瘤疫苗首次应用纳米技术改善了疫苗制备工艺，使疫苗产生了一些新的性质，如靶向性和缓释性。纳米疫苗进入人体后，缓慢释放抗原，提高了抗原生物利用度，免疫效应比较持久。纳米疫苗中还设计了超抗原高度活化的相关细胞，形成相关细胞共同参与、相互协同的有效的免疫反应。 

    纳米疫苗使用了多种肿瘤特异性共有抗原，这些抗原至少可在13种常见恶性肿瘤中有较高表达，可被患者毒性T淋巴细胞识别。据推测，我国的肿瘤高发人群及很多癌症患者都适合肿瘤疫苗的接种及治疗。 

    在肿瘤高发人群中广泛接种纳米疫苗，可降低肿瘤发病率，及时将突变细胞杀灭，预防癌症发生。同时，目前恶性肿瘤的主要治疗方法依然是手术切除，但术后多有复发及转移，死亡率居高不下，纳米肿瘤疫苗可有效的控制肿瘤术后复发及转移，降低死亡率。 

    美国启动专项计划 构架癌症纳米技术蓝图 
    美国国立卫生研究院（NIH）癌症研究所（NCI）最近提出了一项《癌症纳米技术计划》，旨在将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相互结合，并将通过其院内计划、院外计划以及纳米标准实验室等三方面来进行跨领域的协作，实现其在2015年消除癌症死亡和痛苦的目标。 

    为了达到这一目标，NCI将借助纳米技术的强大威力来诊断、治疗和预防癌症。目前NCI已经开始研制最新型的具有一种或多种功能的纳米装置，包括最初期侦测癌症、准确指出恶性细胞在人体内的位置、向恶性细胞准确投递抗癌药物并确定这些药物是否有效地杀死了这些恶性细胞。 

    目前，有关专家正在对这些已经进入临床试验的纳米装置进行评估，研究人员预见纳米技术将提供多功能的工具，这些工具将不仅可以与各种诊断技术和治疗药物一起使用，而且将从根本上改变目前癌症诊断、治疗和预防的状况。 

    NCI认为，纳米技术的进展为癌症研究和治疗带来了前所未有的机遇。《人类基因组计划》产生的大量有关癌症基因学和蛋白学方面的知识提供了至关重要的细节，揭示了癌症的起因，这也为人类攻克癌症提供了新的知识和工具。但目前科学家缺少把具有前景的分子发现转化为使癌症患者受益的办法。纳米技术在这方面能够发挥关键的作用，它能提供革命性的诊断、治疗及预防癌症的新技术手段。 

    为了尽快使纳米技术对付癌症的潜力变为现实，NCI正在寻求广泛的科学投入，以便为癌症研究和工程应用服务。为此，NCI召集众多癌症研究和纳米技术方面的专家，制定了《癌症纳米技术计划》。NCI目前已开始根据该计划支持跨领域的癌症研究和相关技术的开发，以便把纳米技术和后基因组学方面的进展转化为诊断、治疗和预防癌症方面的成果。除了通过院外研究和院内研究来为该领域提供关键的支持外，NCI将建立一个纳米技术标准化实验室，主要用来开发纳米技术设施和装置，为研究人员建立多功能的平台。纳米技术标准化实验室也将是一个产生各种技术数据的中央实验室，以协助研究人员选择用于临床或研究用的纳米装置。 

    为了实现上述目标，NCI提出必须继续加强癌症研究，并在此基础上发展有效的、经循证医学认定的干预措施，以及使这些有效的干预措施能使所有患者受益的机制。一切计划的制定都是围绕目标及3D方案（Discovery发现、Development开发和Delivery送达）进行的。 

    为保证3D方案的相互衔接及具体计划的实现，NCI创建了支持平台，包括加大投入，启动更多的原创研究；整合资源，加强各研究中心的合作；加强临床研究，快速有效地回答重要问题；加快成果转化等。最后，充分利用生物信息学及大众信息，使癌症的研究及防治能够更广泛、更深入地展开。 

    与此同时，NCI的上级机构NIH也启动了《十年纳米医学路线图倡议》，其主要目的有三个： 
    1.为了掌握分子尺度下生物系统的设计，确定必要的附加测量及分析手段和计算工具。 
    2.开发和制造一套综合测量体系以度量分子及分子组装情况并将其应用于生物系统，以确定分子路径及网络设计原则。 
    3.在上述体系的基础上加速使用相关知识来建造纳米机械，并开发其它改善人类健康的技术，以期最终改善人类健康状况。 
    目前研究人员已经开发出用于活体细胞结构分类的强有力的工具，但仍无法完全了解活体组织中分子或分子复合物的物理及化学特性。NIH决定斥资600万美元建造四个纳米医学开发中心，并于2005年开始运作。 

    日本研发纳米探针 将药物送到癌细胞核 
    日本高等工业科技研究院和东京农工大学的科学家利用附有原子显微镜（AFM）的纳米探针观察活细胞的核子。研究人员认为，他们可以用纳米探针来进行分子传输，如核酸、蛋白质或其他与核子有关的化学物质，甚至将来有望实施细胞手术，比如将药物直接送达癌细胞的细胞核内部。 

    标准的AFM探针有3微米长，用来测试细胞并不合适。因此科学家用焦聚离子束对AFM的探针进行改造，得到了直径仅为200 300纳米、长6 8微米的有史以来最小的探针，有圆柱形和圆锥形两种形状。研究人员利用四面体的纳米探针来测试细胞，他们用荧光染料涂在针表面，用激光扫描共焦显微镜法（laser scanning confocal microscopy）来检查探针所在的位置。 

    实验表明纳米探针能够透过细胞膜和核膜，到达细胞核。这是人类首次将固体物质插入活细胞核子中，并能测量出精确的位置，这就为更精确、更有效地杀灭癌细胞创造了条件。 

    纳米探针技术有很多优点：能精确测出探针位置，通过测量力的大小可以估算出探针所在位置，可以用更细的探针测量细胞。现在研究小组正尝试转移核算核酸、蛋白质及相关化学物质。 

    纳米与纳米技术 
    纳米一种长度单位，符号为nm。1纳米=1毫微米=十亿分之一米，约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米，将其平均分成5万份，每份的直径即约为1纳米。 

    纳米技术 在0.1 100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 

    1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。