纳米技术：使疾病无处藏身
发布时间：2011-8-28 12:23
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纳米技术
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传统的诊断工具往往不能及早检测出多种癌症、老年性痴呆以及其它危及生命的疾病，从而提供有效的治疗。然而，目前给电子和其它领域带去巨大变革的纳米技术承诺同样要变革医药领域，尤其是要更快地鉴别疾病。在医药领域，研究人员可以利用纳米技术---原子或者分子范围上的系统工程，可以构建精致小巧的设备---研发超灵敏材料，这种材料由纳米粒子构成，能够比现在的设备在更低浓度上识别出疾病标志，这就意味着能更及时地发现和治疗疾病。 西北大学综合纳米图案化和检测技术的纳米科学工程中心主任Chad A. Mirkin博士说：“纳米技术正在改变医疗诊断领域的疾病检测方式。科学为疾病检测技术带来了巨大好处---可以用高度灵敏的方法来进行疾病筛检了。” 在过去的十年里，美国国家科学基金会每年资助该中心近200万美元。该研究中心设在西北部，其研究合作伙伴是芝加哥大学、伊利诺伊大学乌尔班纳—香槟分校以及能源部最大、最老的科学工程研究中心之一——芝加哥阿贡国家实验室。 筛选技术包括创建数组---芯片上或者其它表面上分子大小的点排列，在这些表面上印着特异性抗体或者与主要疾病标志（比如说血滴）相互影响的寡核苷酸（DNA短链）。因为这些点是不可见的分子，科学家们使用纳米粒子溶液来处理这些排列----在这种情况下，假如有疾病现象出现，金色的点会变成红色。 “如果你将一点血滴在芯片上，正确的标记就会选择正确的位置。假使出现疾病迹象，这些分子会出现，并找出疾病的标志，”默金解释说。“但是，因为它是一个分子，你看不见它。如果你用纳米金来处理芯片，纳米金将会到正确的标记上去。当标记出现时，纳米金会变成红色。” 另外，纳米金会做一些大部分黄金不能做的事情。它能够在芯片上产生一个增加检测信号的相片显影液，即不超过五分钟，纳米金可将颜色扩大至100000倍。换句话说，用纳米金检测疾病标志物会变得比用传统方法灵敏10万倍。 “这些技术类型使得研究者和医师能够看见那些不能用传统工具研究的疾病标志物，” 化学、医学、化学生物工程、材料科学与工程的教授默金说, “与现有任何技术相比，该无线电探测器技术的灵敏度更强，这意味着我们能更早发现疾病，更早介入其中”。 同时，该技术能帮助预测谁的癌症可以治愈，以及谁的癌症可能会复发。“比如说，对于前列腺癌，超敏感疾病筛查法使你能够在手术后测量PSA（前列腺特异抗原）的上升水平，而使用现今的方法可能就检测不到了，”默金说，“它使你能早几年告诉病人他不会死，或者预测疾病复发。” “该技术的早期版本已经被应用在商业中。某些疾病现在几乎不可能检测出，或者检测出来时都为时已晚了，而该研究则使检测这些疾病都成为了可能。”默金说道。 比如说，近年来，默金以及他的合作者威廉?克莱因（William Klein）借助纳米技术已经研发出一种超灵敏的方法，该方法在老年性痴呆发病最初就可以诊断出该疾病，而不是在人死之后才能测出。他们发现早在大脑中出现血小板、混乱和明显痴呆迹象之前，人身上就有了与该疾病相关的生物标记。 利用西北大学科学家2003年发明的生物条形码技术，他们检测到人的脑脊液、淀粉状蛋白β派生的扩散性配体或者ADDLs (发音为“addles”)中含有极少量的毒性蛋白，而也许就是这些毒性蛋白才造成老年性痴呆病的早期神经功能恶化。 生物条形码技术是一种功能强大的纳米分析工具，能够检测出蛋白质和DNA，也能够识别出微量的炭疽致命因子和PSA。它也许还可以为多种疾病锁定已知的生物标记，这些标记包括HIV、癌症、克雅氏病---一种退化性神经错乱。 “纳米技术即将无处不在，”默金说，“超敏感疾病筛查法的发明将改变医疗界的运作方式，给数百万病人的疾病治疗带去巨大改观。” 翻译帖-科学版：http://www.fanyitie.com/kexue/s1159.html |
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