纳米医学-十大有待实现科学突破 地心漫游难于登月
常晓
纳米医学开启精准医疗新时代
随着现代生物学和现代医学的不断发展，人类在此领域的研究内容早已从细胞，染色体等微米尺度的结构深入到更小的层次，进入到单个分子甚至分子内部的结构。这些极其微细的分子结构的特征尺寸大多在0.l～100纳米之间，属于纳米技术的尺度范围。现代医学认为，研究这些纳米尺度的分子结构和生命现象的学科，就是纳米生物学和纳米医学。业内普遍认为，具有划时代意义的人类基因组测序研究计划标志着人类已经进入了纳米生物学和纳米医学的基础和应用研究领域。
一支数量庞大的“舰队”静静地随着血液流动。每条“船”都是直径十几纳米（1纳米等于十亿分之一米）的小球，然而几千个这样的“小船”排列，长度才相当于一根头发丝粗细。“船舱”里装载的货物是可杀死癌细胞的药物，前方的血管壁上隐约可见一些孔洞，目的地越来越近了。癌细胞在人体内疯狂增长、吞噬，其过快的速度造成的麻烦是：癌细胞附着的血管壁留下了很多纳米尺度的漏洞。“舰队”到达孔洞位置时，“小船”在血压的推动下，纷纷穿过血管壁进入肿瘤组织的内部。癌细胞表面生长着许多“触手”，它们一旦碰到船上伸出的“把手”，就会牢牢握住，并将一条条小船拖进癌细胞内。此后，小船会启动自毁程序，释放出装载药物，攻击癌细胞。
上述场景并非幻想的预见，以纳米技术为基础的抗肿瘤纳米药物目前已经应用于临床。而国内外专家普遍将类似这种纳米技术应用到医学和临床的研究称之为纳米医学。
其实，纳米技术刚兴起的时候更多应用在电子产品上，而把纳米技术引入到医学领域大概在2003年前后。美国2004年宣布启动“肿瘤纳米技术”，成立了“肿瘤纳米技术联合会”；2005年美国国家卫生研究院（NIH）出资在本国建立了8个专门从事肿瘤纳米医学研究的纳米中心。我国也于近些年开始了对纳米医学的专项研究。
权威专家表示，纳米药物可以利用纳米颗粒的小尺寸效应、容易进入细胞而实现高疗效。同时，因多孔、中空、多层等结构特性和材料的性能优越，纳米更易于药物缓释控制和生物降解或吸收，极大可能有效地减少副作用，增强特异性和靶向性。
一个充满了创新机遇的新领域
纳米技术对医学、生物工程和药学的渗透与影响是显而易见的。 不仅可利用纳米微粒杀死癌细胞，形形色色的纳米机器人也是纳米技术应用于医学领域中最具有诱惑的内容之一。
纳米技术造就了极微机器人，而由于极微机器人技术在各大医院——至少是发达国家的各大医院中普及，因心肌梗塞这样的疾病而死亡的可能性变得微乎其微。
传统的溶解血栓药物往往不能及时地发挥作用，在治疗中需要较长时间来解除病人的痛苦。如果采用极微机器人来治疗，情况就会好得多。当纳米机器人通过针管进入病人体内之后，这些形状类似于钻孔机、比白血球还小的机器人立即能够找到血栓的位置。很快，所有的极微机器人都会聚集到血栓所在位置，开始攻击这堵阻碍血液循环的“墙”。它们能在瞬间粉碎血栓，并将血栓的碎片带走，并且不需要任何外来指令，在它们之间有着先进的通信系统协调所有机器人工作。不到一秒钟，血液又能通畅地循环了。
实际上，目前不少国家正加紧研制在血液和细胞介质中工作的纳米医用机器人。这种极其微小的机器人能在血管中游走，可以用来捕捉和移动单个细胞，也可以用来清除血管壁上甚至心脏动脉上的脂肪沉积物，由此减少心血管疾病的发病率。它们还可以进入人体组织的间隙里清除病毒细菌或癌细胞，甚至可以代替外科手术修复心脏、大脑和其他器官等。
除了纳米机器人，纳米技术在药学中的应用也非常突出。目前，药物纳米控释系统作为新的药物载运系统被广泛研究，特别是在靶向和定位给药、黏膜吸收给药、基因治疗和蛋白多肽控释等领域，纳米技术具有不可替代的优越性。
纳米医学还有长路要走
虽然纳米医学让未来医疗充满了可能，但其还有长路要走。“当物质细分到纳米尺寸时，往往会引起很多性质的变化，这样的变化究竟会对医疗产生怎样的影响，还缺乏准确细致的研究。”针对纳米医疗，有专家也提出了一些谨慎观点。“由于纳米颗粒是一种人工制造的、大小不超过100纳米的微型颗粒，它可以渗透到膜细胞中，并沿神经细胞突触、血管和淋巴血管传播。鉴于纳米颗粒是有选择性地积累在不同的细胞和一定的细胞结构中，有可能对人体健康产生威胁。所以，一种纳米药物在应用到临床之前，一定要对其安全性进行周密的考证。”
另外，谈到目前纳米医学发展的障碍，不少业界人士也有所顾虑。这主要体现在两方面：一方面是经费问题。真正把纳米医学应用到临床上，需要做动物实验、临床实验，这是一笔不小的费用。另一方面是专业人员的缺乏。由于纳米技术、纳米医学都是新兴领域，很多问题可能在发展中暴露出来，而专业研究人员的缺乏无疑会影响纳米医学的发展。
人类对客观世界的认识一直没有止境，一是向无限大的空间去探索，一是向无限小的微观世界去开拓。医学的每一步前进必然建立在科技发展的基础上，在这种巨大驱动力的背景下，一种新的认识微观世界的工具——纳米技术诞生了。而纳米医疗作为一个新兴领域，无疑还有许多谜底需要人们不断去探究。不过，可以肯定的是，纳米医学与人类健康和生活密切相关，充满了创新的机遇。如此看来，纳米医学的发展或将会导致人类认识世界、改造世界的一次大飞跃，使医学领域乃至整个生命科学领域发生重大变革。从现在开始，就让我们拭目以待吧！
