多年来，人们一直在试图找到一种能将药物直接运输到人体内病变（如
癌症）组织的理想工具，目的是更高效的治疗病症。最近，美国加州大学圣迭戈分校和麻省理工学院的研究人员在这方面取得了突破性的进展，他们开发出了能在血液中“航行”同时又不会被免疫系统很快发现的“纳米货船”。研究人员希望能利用“纳米货船”将抗癌药物和标记运送到那些难以治疗或难以发现的
肿瘤内，并将肿瘤杀死。
新成果由化学与生化学教授迈克尔•塞勒领导的研究小组所获得，这个包括了化学家、生物学家和工程师的小组将想象中的概念变成了真正的现实。塞勒说：“该设计包括将显影剂和药物封装进保护性的‘母船’，避免出现其因没有保护而被清除的自然过程。这些‘母船’的直径只有50纳米，或者说比头发直径小1000多倍。它们在自己的表面装载了大量的分子，从而能寻找并穿透体内的肿瘤细胞。”科学家预测，如此微小的“货船”有朝一日将会更加有效地将高浓度有毒抗癌药物输送到肿瘤内，同时却不会对人体其他组织产生副作用。
“纳米货船”主要研究人员、麻省理工学院健康科学和技术教授桑吉塔•布哈迪尔表示，许多药物在实验室中显示出了治疗肿瘤的希望，但是在人体中的使用却遭遇失败，这是因为药物并没有及时到达病患组织，或者药物的浓度不够高而没有发挥功效。他认为这些药物要么没有能力躲避人体的自然防御系统，要么不能将正常组织和预期目标区分开来。此外，人们还缺乏在癌症等疾病发展初期即能检测到它们的工具，而疾病在早期阶段是最容易治疗的。
科学家表示，他们开发的“纳米货船”系统将肿瘤治疗和诊断能力同时整合到单一的微型设备中，从而避免了被人体内自然免疫系统快速清除的问题。为防止纳米药物被人体免疫系统探测到，研究人员对“货船”的船体进行了专门设计，并采用经过特殊改造的油脂打造“货船”，而油脂是细胞表面的主要成分。经过改造的“货船”能够在血液中循环数小时，然后才会被排除。通过实验鼠，研究人员验证了油脂“货船”在血液中的这种“续航”能力。
为防止“货船”在抵达目的地前出现意外而将运载的药物洒落，研究人员增加了专门的材料来加强“船体”的强度。另外，他们在“货船”表面还增添了经过转基因处理的能粘贴上癌症细胞的F3蛋白质分子。该转基因F3蛋白质由加州大学圣塔芭芭拉分校伯纳姆医学研究所分子生物学家艾吉•偌斯拉蒂教授提供，偌斯拉蒂表示，此蛋白质能寻找到肿瘤细胞表面并穿入肿瘤细胞进入细胞核。偌斯拉蒂说：“现在我们在打造新一代智能肿瘤寻找的纳米装置，并希望这些装置能够提高癌症诊断成像，同时准确地击中恶性肿瘤目标，治疗疾病。”
实验中，“货船”被注入实验鼠血液前，研究人员在其上装载了3种“货物”，它们分别是两种纳米粒子（超顺磁性氧化铁纳米粒子和荧光量子点）以及一种抗癌药物（阿霉素）。氧化铁纳米粒子和量子点能帮助人们了解“货船”在血液中的航行情况，前者借助核磁共振成像仪，后者借助荧光扫描仪。塞勒表示，荧光扫描仪成像的分辨率比核磁共振仪的要高，人们可以在进行肿瘤
手术前用核磁共振仪锁定肿瘤的位置，而在手术过程中利用荧光扫描仪发现和切除肿瘤所有的组织。
单一“货船”携带多种氧化铁纳米粒子能力的增强，提高了核磁共振仪成像的亮度。塞勒认为，这能够让人们更早地探测到更小的肿瘤。每艘“纳米货船”看上去如同一个包裹着巧克力外壳的坚果，巧克力壳由生物适合性（不引起排异反应的）油脂组成，坚果则是磁性氧化铁纳米粒子、量子点和药物阿霉素。这些“纳米货船”在血液中成组航行，在电子显微镜中如同微小的、不间断的珍珠串。
像这种含有多个不同类型纳米粒子的“纳米货船”系统，全球也有其他的科研小组在进行研究。不过这些小组所进行的各种实验应用主要集中在生命体之外，很少涉及在体内，尤其是没有涉及癌症的成像和治疗。塞勒表示，这种现象存在的原因是“纳米货船”在体内血液中存在稳定性差和循环时间短的问题，使人们难以正常地观察到这些更为复杂的纳米结构。他认为自己领导的小组完成的最新研究从某种意义上讲是独一无二的，因为实验成功地展示了用纳米物质在活体动物内同时完成了药物的输送和病患组织成像的双重任务。
目前，研究人员正在试图寻找途径，以便通过化学手段让“纳米货船”的外部具有特殊的化学编码，从而帮助“货船”在体内将药物运送到特定的肿瘤、器官和其他部位。
作者：
2008-9-23