纳米科学 对糖尿病治疗研究的新发展

　什么是纳米医学

美国密歇根大学的物理学家詹姆
斯·贝克研制出了一些多用途的纳米
粒子，它们能够穿越血管壁等障碍，
接近癌细胞，让癌细胞误认为是可以
吃的食物，它们会用荧光色对癌细胞
进行标记，同时用药物把癌细胞摧
毁。研究证明，这些纳米粒子杀死癌
细胞的效果要比传统的化学疗法有效得多。该领域的研究是基于纳米技术的医学革命的最新进展。它们将彻底改变人
类诊断和治疗癌症以及所有疾病的方式。有专家称，这项新技术代表着定位疗法
发展的第二次浪潮，在未来几年会得到加速发展。

纳米医学是利用纳米技术和人体的分子知识和分子工具，进行诊断、医疗和
保健，从而改善身体状况。自动调控、适时准确地释放药物以治疗疾病，是纳米
医学中的一个很活跃的领域，如科学家正在为糖尿病人研制超小型的模仿健康人
体内的葡萄糖水平监控系统，它能够被植入皮下，监测血糖水平，在必要的时候
释放出胰岛素，使病人体内的血糖和胰岛素含量总是处于正常状态。纳米医学于
医学的发展具有深刻的含义,对于研究疾病的诊断和治疗具有重大的意义。

纳米医学正在飞速发展，它的出现有望使现有方法无法解决的医学难题迎刃
而解。为了加快发展基于纳米技术的新疗法，美国癌症研究所的癌症纳米技术联
盟已经承诺投入1.44亿美元，用于资助7家癌症纳米技术优秀中心和12个研究诊
断和治疗新方法的项目。虽然纳米医学刚刚问世，但其发展的巨大潜力已经明示
在我们的面前，对人体疾病的探索从肉眼观察的器官水平，到光学显微镜的细胞
水平，再到电子显微镜观察的超微结构水平的发展过程中，每前进一步虽然都带
来过一次飞跃，但疾病对人类的威胁依然存在，我们对疾病的征服还远未能达到
理想水平。应用纳米这把微观世界的钥匙，打开疾病奥秘大门的日子已经离我们
不远了。

纳米生物力学

很早以前医学研究人员就知道疾病能导致人体细胞发生物理变化，而细胞的
物理变化又可以反过来导致疾病。了解小至万亿分之一牛顿的力对细胞的影响，
研究人员就可以更精确地了解患病细胞与健康细胞的区别。麻省理工学院的材料
学家苏尔什教授2003年以来一直在利用纳米测度技术来研究活细胞。他现在正与
微生物学家和医学研究人员合作，共同研究人体细胞对于微弱力的反应，以及疾
病对细胞物理状态的影响。苏尔什最近的一项研究是测量健康血红细胞与被疟疾
寄生虫感染的细胞在力学上的不同。苏尔什的结果表明：被感染的血细胞变得更
加坚硬，失去了宽度从8微米缩减到2或3微米的能力，因而导致其不能通过毛细血
管。另外，被感染的细胞还能堵塞毛细血管从而导致脑出血。当利用一种高度聚
焦的激光对连接在细胞上的物体施加压力时，他们发现被疟疾感染的血细胞比健
康的细胞要坚硬10倍。

德国马普学会的材料学专家阿兹特认为，苏尔什的研究非常重要，因为细胞
的柔性这个特征对于认识疤疾和癌症都很重要。他说：“长期以来我们所运用的
力学概念(如强度、弹性等)在生物学上同样具有重要意义。”虽然现在说认识细
胞的力学特性会带来更有效的疗法还为时尚早，但令研究人员振奋的是，纳米力
学技术使他们可以更精确地测度细胞的特性。“我们知道力学在疾病中有发挥作
用的余地”，苏尔什说：“我们希望它将能够被应用于治疗。”如果真是如此，
纳米测量的微小领域将对未来的医学产生深远的影响。