Nature子刊：消灭癌细胞的纳米“炸弹”
Nature Nanotechnology杂志发表了一种强大的纳米技术，能够精确检测并消灭手术遗留的癌细胞。这种技术有望大大提升癌症患者的存活机会，尤其是当肿瘤无法完全切除的时候。研究人员正在积极筹备临床试验，计划在未来两年内开展相关工作。
医生们在手术中总是尽可能的切掉所有癌细胞，因为残留的癌细胞会长成新的肿瘤，甚至转移到机体其他部位。他们通常会在手术后安排患者进行放疗或化疗，以便更好的清除残留肿瘤。然而，这种标准癌症疗法的安全性并不高。
近年来，科学家们开始寻求纳米技术的帮助。他们发现金原子簇形成的纳米颗粒是对抗癌细胞的有力武器。实体瘤的血管一般是千疮百孔的，纳米颗粒注射到血流中以后，倾向于从这些缺口流出，聚集在肿瘤的周围。爱干净的肿瘤细胞往往会积极吞入这些纳米颗粒。如果这时使用能够穿透几厘米组织的红外线进行照射，金纳米颗粒就会显著升温进而杀死癌细胞。
不过这样的策略存在两个问题：难免有纳米颗粒进入正常细胞对其造成损害；连续的红外线光束会使热量扩散到健康组织使其受伤。为此，Rice大学的研究人员对这一策略进行了改进。他们将人类鳞状细胞癌移植给小鼠，并在这些小鼠中进行了研究。鳞状细胞癌通常出现在头颈肿瘤中，很难用标准方法进行治疗。
研究人员在金纳米颗粒上连接免疫蛋白抗体，使其特异性结合鳞状细胞表面的受体。他们通过这种方法使纳米颗粒集中在癌细胞内外。研究人员还放弃了连续的红外线光束，转而使用超短波红外线脉冲。
这些策略不仅成功阻止了热量扩散到周围的正常组织，还产生了更为重要的效果。大量金纳米颗粒聚集的地方温度升得很高，使水分子汽化形成了纳米气泡。这些气泡快速膨胀并爆炸，就像微型炸弹一样将癌细胞彻底撕裂。研究人员指出，这种纳米“炸弹”只在癌细胞中生成。
研究表明，人们可以借助微小气泡的爆炸声，检测到少至三个癌细胞。而且这一过程还会摧毁这些残留的癌细胞。在肿瘤整个切除的情况下，纳米炸弹令小鼠全部存活下来。在肿瘤只能部分切除的情况下，小鼠的生存率提高了一倍。
著名肿瘤学权威洪明奇（Mien-Chie Hung）教授对这项研究很感兴趣。他认为这一新技术与传统手术非常契合。传统手术能够切除大块肿瘤，但无法清除残留的癌细胞。而这个技术就像是针对这些细胞的一场微观手术。
传统的癌症治疗方式主要面临着两个挑战，药物循环时间短和难以对肿瘤位点进行局部治疗。与传统的抗癌药物相比，纳米药物已经表现出了许多明显的优势，例如半衰期和滞留时间长、靶向效率高、副作用较小等等。目前，纳米化疗药物的临床应用已经取得了很大的进展。一些这样的药物正在进行临床试验，还有一些已经得到了美国FDA的批准。加州大学洛杉矶分校UCLA的著名美籍华裔教授何鼎（Dean Ho）认为，以纳米技术为基础的治疗药物将为癌症治疗带来一场革命。
光疗法很早就被人们用于治疗癌症，这种方法非常有效而且副作用比较小。不过光疗法目前只适合光容易到达的地方，比如皮肤和胃肠道的癌症。华盛顿大学的研究人员构建了新型纳米颗粒，在小鼠癌症模型中让光疗法达到了前所未有的深度。他们并没有依赖体外光照，而是将光源和光敏物质直接送入肿瘤细胞，生成能够摧毁癌症的自由基。
美国国家科学院院刊PNAS杂志此前发表的一项研究显示，一种多聚物可以帮助纳米药物靶向肿瘤。研究人员发现，只要带电荷的多聚物拥有正确的亲和力，就能帮助纳米颗粒通过化学性质识别特定的细胞类型。他们用纯化学方式为治疗性纳米颗粒指引了方向，为人们展示了给纳米颗粒导航的全新模式。
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