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納米生物材料和技術(shù)在腫瘤診斷和治療中的應用
本論文對納米生物材料和技術(shù)在腫瘤診斷和治療中的應用進行簡要綜述，歡迎各位對納米生物技術(shù)的有興趣的同學借鑒!
摘要：納米醫(yī)學是納米技術(shù)與醫(yī)藥技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，在腫瘤的診斷和治療方面有著獨特的優(yōu)勢，顯示出廣闊的應用前景。
關(guān)鍵詞：納米生物材料 納米技術(shù) 腫瘤診斷 腫瘤治療
1 、納米生物材料和技術(shù)在腫瘤診斷中的應用
1.1納米生物材料和技術(shù)可用來進行前哨淋巴結(jié)成像，從而判斷有無轉(zhuǎn)移乳腺癌、黑色素瘤或胃腸癌的患者，通常會在手術(shù)前進行前哨淋巴結(jié)活檢，以確定癌癥是否轉(zhuǎn)移。納米顆粒制劑可通過不同的成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶，例如Kobayashi等在研究中發(fā)現(xiàn)，標記了MRI造影劑釓的樹突狀聚合物可以提供一種出色的影像，顯示充滿轉(zhuǎn)移癌細胞的淋巴結(jié)。
1.2納米生物材料和技術(shù)可用于腫瘤的早期檢測
1.2.1納米顆粒 納米材料通過雙功能螯合劑或物理包埋的方法將同位素與納米材料連接，再將可與病變組織特異結(jié)合的靶向分子連接到納米材料上。納米顆粒作為影像的對比劑，一方面靶向腫瘤顯像，另一方面還可攜帶藥物[1]。
1.2.2懸臂梁 納米裝置懸臂梁一端被瞄定，能被控制來與特定分子結(jié)合，而這種特定分子代表與癌有關(guān)的某些改變。當這些分子結(jié)合到懸臂梁上，表面張力會發(fā)生改變，導致懸臂梁彎曲。通過檢測其彎曲，科學家們能夠判斷是否存在與癌有關(guān)的一些分子。
1.2.3納米孔 經(jīng)過改進的基因碼閱讀方法可以幫助研究者檢測到可能引發(fā)癌癥的基因錯誤。納米孔一次只允許DNA穿過一條鏈，科學家能夠檢測鏈上每個堿基的形狀和電特性，使DNA測序效率更高，從而來獲取編碼信息，包括與癌有關(guān)的編碼錯誤。
1.2.4納米管 納米管是大小約為一個DNA分子直徑一半的碳棒，它不僅能檢測改變基因的出現(xiàn)，還能幫助研究者查明那些改變的準確位置。
1.2.5量子點 半導體量子點納米級的光輻射顆粒，具有獨特的光學及電子特點，其亮度高而穩(wěn)定，并可發(fā)出不同的熒光顏色，量子點與腫瘤抗原連接后形成影像，從而對腫瘤進行診斷。
1.2.6納米生物傳感器 納米生物傳感器通過靶向分子與腫瘤細胞表面標志物分子結(jié)合，利用物理方法來測量傳感器中的磁信號、光信號等，可實現(xiàn)腫瘤的定位和顯像，有利于腫瘤的早期診斷。
1.2.7納米機器人 用納米微電子學控制形成納米機器人，尺寸比人體紅細胞還小。將納米機器人從血管注入人體后，可經(jīng)血液循環(huán)對身體各部位進行檢測和診斷[2]。
1.2.8光學相干層析術(shù) 由清華大學研制，其分辨率可達1 個微米級，較CT和核磁共振的精密度高出上千倍，據(jù)此可以對疾病進行早發(fā)現(xiàn)和早診斷。
2 、納米生物材料和技術(shù)在腫瘤治療中的應用
2.1納米顆粒能提高腫瘤基因治療的效果 針對腦膠質(zhì)細胞瘤，基因治療系統(tǒng)中的關(guān)鍵物質(zhì)是氯毒素和鐵氧物納米微粒。這種靶向基因傳遞系統(tǒng)提高了基因治療的療效。同時有研究表明微小的硅石顆粒能充當DNA載體，提供一種非病毒方法的基因治療。Deng等用納米微粒介導的基因轉(zhuǎn)染使腫瘤抑制基因FUS1外源表達，可提高人肺癌細胞(NSCLC細胞)對化療藥物順鉑的敏感性，同時出現(xiàn)MDM2的下調(diào)、p53的蓄積以及Apaf-1依賴凋亡通路的活化，使腫瘤抑制作用成倍提高。
2.2納米顆粒能提高化療的效果 Majoros等將甲氨蝶呤附著于樹枝納米顆粒中，制作成靶向納米微粒。研究表明靶向藥物制劑能提高藥物在病灶組織中的蓄積濃度，從而提高藥物的療效，降低藥物對其他正常組織的損傷及全身毒副作用。
2.3納米顆粒能提高腫瘤熱療的效果 熱療是通過加熱治療腫瘤，使腫瘤組織溫度上升至40-43℃，既使腫瘤縮小，又不損傷正常組織的一種治療方法[3]。納米顆粒提高了熱療靶向性和療效，降低了毒副反應。
2.4生物納米管治療癌癥 由細胞核心部位的部分自身結(jié)構(gòu)制作的納米管，可作為納米級膠囊傳遞基因和藥物進入人體。Miguel等將抗癌藥物泰素摻入到蛋白質(zhì)-脂質(zhì)混合體，可使藥物到達癌細胞的同時減少化療的副作用。
2.5納米殼能殺死腫瘤細胞 納米殼是外殼涂金的微小珠子，科學家設計這些珠子吸收特定波長的光，納米殼吸收光能可產(chǎn)生一種強熱，納米殼吸收所產(chǎn)生的熱能成功地殺死腫瘤細胞，而鄰近細胞卻完好無損。
總之，納米科技正在以迅猛的勢頭快速發(fā)展，而且越來越滲透到各個學科和研究領域。納米醫(yī)學技術(shù)為基礎和臨床醫(yī)學研究提供了重大的創(chuàng)新機遇和巨大的市場前景，同時也帶來了風險和挑戰(zhàn)。有一些關(guān)鍵的問題有待解決，如納米藥物的藥代動力學、生物分布、毒副作用以及安全性等。這些問題的解決需要物理學家、化學家、生物學家及臨床醫(yī)生共同努力來完成。
參考文獻：
[1]劉金劍，劉鑒峰.納米材料在核醫(yī)學中的應用.國際放射醫(yī)學核醫(yī)學雜志，2010，34(6)：326-329.
[2]季亞男，沈成興.納米技術(shù)在心血管醫(yī)學中的應用.醫(yī)學綜述，2009，15(4)：546-549.
[3]于小麗，徐維平，馬旖旎，王艷萍，張莉.納米技術(shù)在腫瘤治療中的應用.安徽醫(yī)藥，2011，15(5)：542-544.
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