傳統的診斷工具往往不能及早檢測出多種癌癥、老年性癡呆以及其它危及生命的疾病,從而提供有效的治療。然而,目前給電子和其它領域帶去巨大變革的納米技術承諾同樣要變革醫藥領域,尤其是要更快地鑒別疾病。在醫藥領域,研究人員可以利用納米技術---原子或者分子范圍上的系統工程,可以構建精致小巧的設備---研發超靈敏材料,這種材料由納米粒子構成,能夠比現在的設備在更低濃度上識別出疾病標志,這就意味著能更及時地發現和治療疾病。 西北大學綜合納米圖案化和檢測技術的納米科學工程中心主任Chad A. Mirkin博士說:“納米技術正在改變醫療診斷領域的疾病檢測方式?茖W為疾病檢測技術帶來了巨大好處---可以用高度靈敏的方法來進行疾病篩檢了! 在過去的十年里,美國國家科學基金會每年資助該中心近200萬美元。該研究中心設在西北部,其研究合作伙伴是芝加哥大學、伊利諾伊大學烏爾班納—香檳分校以及能源部最大、最老的科學工程研究中心之一——芝加哥阿貢國家實驗室。 篩選技術包括創建數組---芯片上或者其它表面上分子大小的點排列,在這些表面上印著特異性抗體或者與主要疾病標志(比如說血滴)相互影響的寡核苷酸(DNA短鏈)。因為這些點是不可見的分子,科學家們使用納米粒子溶液來處理這些排列----在這種情況下,假如有疾病現象出現,金色的點會變成紅色。 “如果你將一點血滴在芯片上,正確的標記就會選擇正確的位置。假使出現疾病跡象,這些分子會出現,并找出疾病的標志,”默金解釋說!暗,因為它是一個分子,你看不見它。如果你用納米金來處理芯片,納米金將會到正確的標記上去。當標記出現時,納米金會變成紅色。” 另外,納米金會做一些大部分黃金不能做的事情。它能夠在芯片上產生一個增加檢測信號的相片顯影液,即不超過五分鐘,納米金可將顏色擴大至100000倍。換句話說,用納米金檢測疾病標志物會變得比用傳統方法靈敏10萬倍。 “這些技術類型使得研究者和醫師能夠看見那些不能用傳統工具研究的疾病標志物,” 化學、醫學、化學生物工程、材料科學與工程的教授默金說, “與現有任何技術相比,該無線電探測器技術的靈敏度更強,這意味著我們能更早發現疾病,更早介入其中”。 同時,該技術能幫助預測誰的癌癥可以治愈,以及誰的癌癥可能會復發!氨热缯f,對于前列腺癌,超敏感疾病篩查法使你能夠在手術后測量PSA(前列腺特異抗原)的上升水平,而使用現今的方法可能就檢測不到了,”默金說,“它使你能早幾年告訴病人他不會死,或者預測疾病復發! “該技術的早期版本已經被應用在商業中。某些疾病現在幾乎不可能檢測出,或者檢測出來時都為時已晚了,而該研究則使檢測這些疾病都成為了可能。”默金說道。 比如說,近年來,默金以及他的合作者威廉?克萊因(William Klein)借助納米技術已經研發出一種超靈敏的方法,該方法在老年性癡呆發病最初就可以診斷出該疾病,而不是在人死之后才能測出。他們發現早在大腦中出現血小板、混亂和明顯癡呆跡象之前,人身上就有了與該疾病相關的生物標記。 利用西北大學科學家2003年發明的生物條形碼技術,他們檢測到人的腦脊液、淀粉狀蛋白β派生的擴散性配體或者ADDLs (發音為“addles”)中含有極少量的毒性蛋白,而也許就是這些毒性蛋白才造成老年性癡呆病的早期神經功能惡化。 生物條形碼技術是一種功能強大的納米分析工具,能夠檢測出蛋白質和DNA,也能夠識別出微量的炭疽致命因子和PSA。它也許還可以為多種疾病鎖定已知的生物標記,這些標記包括HIV、癌癥、克雅氏病---一種退化性神經錯亂。 “納米技術即將無處不在,”默金說,“超敏感疾病篩查法的發明將改變醫療界的運作方式,給數百萬病人的疾病治療帶去巨大改觀! 翻譯帖-科學版:http://www.fanyitie.com/kexue/s1159.html |