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碳纳米材料可用于癌症治疗 能杀死癌细胞

2014-06-12 来源:健客网社区  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:纳米材料其独特的理化特性,让它们在生物医学领域具有广泛的应用前景。而以碳纳米管为载体的药物为治疗癌症提供了很大的希望。

  纳米材料具有独特的物理化学性质,如小尺寸效应、巨大比表面积、极高的反应活性、量子效应等,这些特性使纳米科学成为当今世界三大支柱科学之一。其独特的理化特性,让它们在生物医学领域具有广泛的应用前景。而以碳纳米管为载体的药物为治疗癌症提供了很大的希望。

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  碳纳米管可用于癌症治疗

  碳纳米管应用于生物医药癌症的治疗一直没有停止。

  2007年,美国科学家近日找到一种破坏癌细胞的新方法,即先向癌细胞注射碳纳米管,然后用无线电波进行摧毁。美国德州大学的StevenCurley和同事向兔子的肝脏肿瘤细胞注射碳纳米管,用无线电波对碳进行加热,结果成功地杀灭了癌细胞,而对附近的健康细胞只造成了很少量的伤害。这结果固然可喜,但是碳纳米管为什么会变热并没有弄清楚,还需要更深入的研究。

  2008年,美国德州大学西南医学中心的生物医药专家和德州大学达拉斯分校的纳米技术专家把能够识别癌细胞的抗体分子连接到微小的碳纳米管上面,在近红外光照射下,碳纳米管会发热,把癌细胞杀死。这项研究的引人之处在于使用近红外光来产生过高热,因为人体活组织对近红外范围内的辐射吸收较弱,而一旦碳纳米管黏附到肿瘤细胞上,来自外部的近红外光就可以安全地穿过正常组织,杀死肿瘤细胞。在实验室可以专一的杀死癌细胞,然临床上有些问题。

  2014年,DavidScheinberg等人发现碳纳米管和抗体在标记了互补性合成DNA类分子后,可被用来将癌症治疗药物投递至肿瘤所在位置,碳纳米管非常适合用于药物投递,因其可以携带大量的治疗药物,而且与小分子一样,能够在循环过程中很快地被肾脏过滤清除掉。单壁碳纳米管能够通过两步法锁定肿瘤目标。首先,经过一小段DNA类似物吗啉寡聚核苷酸(MF)修饰的抗体会预锁定癌细胞;然后,使用经过抗体互补物修饰的纳米管并将其与癌细胞上的抗体结合,通过这种方式将合适的治疗或显影试剂投递至目标肿瘤位置,从而杀死癌细胞。

  富勒烯有望用于癌症治疗

  日本名古屋大学研究生院理学院研究科研究科长兼理学部长筱原久典经研究发现,富勒烯有望用作MRI造影仪和癌症治疗的中子俘获疗法等。

  (一)富勒烯可用作MRI造影仪

  富勒烯分子中的Gd不容易游离,并且能够产生很多亲水基,因此能够实现造影效果好且安全性高的造影剂。还可以通过使每个分子包含多个Gd,进一步提高造影效果。

  使用小鼠的验证结果表明,内含Gd的富勒烯所实现的MRI造影效果是DTPA造影剂的近15倍。这意味着获得相同造影效果所需要的内含Gd的富勒烯浓度是DTPA的1/15。另外还证实在采用MRI的血管造影(MRAngiography)中也有很好的造影效果。

  (二)富勒烯可将中字转换成γ线、攻击癌细胞

  子俘获疗法是指使硼(Boron)提前聚集到癌症肿瘤上、利用向癌症肿瘤照射中子时产生的放射线来攻击癌细胞的治疗方法,内含Gd的富勒烯可能还能够应用于这种疗法。Gd能够高效俘获中子,向Gd照射中子时会产生γ线,γ线飞行距离长,可以杀伤更多癌细胞。同时,产生γ线时派生的俄歇电子也将有助于攻击癌细胞。

  另外,内含Gd的富勒烯水溶性分子的直径为约50nm。这个尺寸是高效进入癌细胞且难以被代谢掉的最佳尺寸。在中子俘获疗法中能够有效并用MRI也是使用内含Gd的富勒烯(具有很强的MRI造影效果)的一大好处。

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