日前，我院侯仰龙">侯仰龙教授就纳米科技的生物医学应用问题接受了《辽宁日报》采访。在采访中，侯仰龙">侯仰龙教授介绍了纳米科技在生物医学中的应用，并具体讲解了纳米颗粒技术的特点和优势。侯教授指出，纳米科技与生物医学的结合正在迅速形成一个崭新的研究领域，这是一个可以迅速提高纳米技术和医学水平的双重机遇。同时，侯教授也指出了纳米科技在目前应用和研究中存在的困难，他提出，这是一个综合学科，既有赖于纳米技术本身的发展，也取决于医疗的实践，需要多学科的密切合作，此外，还需要生物医药公司的介入，结合实际问题加大投入，并实现基础研究成果的及时转化，形成完整的研究—产业链，这样才能更快地推动纳米生物技术的发展。
信息来源：《辽宁日报》
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当“纳米粒子车”在人体内自由穿梭
核心提示
目前，对纳米生物医学成果的报道不断增多，各国都在探索利用纳米科技的手段在纳米尺度上获取生命信息、开展疾病预防、诊治以及康复。那么，纳米技术神奇在哪？它与生物医学技术相结合会带来怎样的医疗进步？
基于纳米技术的靶向治疗
辽宁日报：美国科学家不久前开发出一种针对细胞膜的磁性纳米粒子，它很容易在细胞间扩散，利用这个特性，科学家可以远程控制细胞离子通道、神经元，甚至能够控制动物行为这种磁性纳米粒子的行为，是否就是我们现在经常听到的纳米技术在生物学、医学上的应用？
侯仰龙">侯仰龙：是的，这是把纳米科技应用到生物医学的一个典型例子，许多国家的科学家都在进行这方面的探讨。它是利用纳米技术制成纳米颗粒，再在纳米粒子表面连接用于医疗用途的活性物质，如某种药物或专一性抗体，因为纳米颗粒很小，进入人体以后会很容易随着血液等在细胞间扩散，当遇到与抗体或药物相应的靶向（目标）时，纳米粒子就会与细胞发生作用，执行某种预先设计好的任务，进而达到预期的医疗效果。
辽宁日报：“纳米探针”是否就是利用这个原理制成的？
侯仰龙">侯仰龙：探针，顾名思义就是进入人体执行探测任务的微小工具，具有探测功能的一类功能材料的集成体，纳米探针技术也是目前纳米生物技术的一个重要的研究领域，是利用包括有免疫活性物质或功能分子的纳米粒子进行细胞生物学分析的一项技术，当然，也正因为纳米颗粒可以与多种物质结合，如蛋白质、核酸/抗体、各种药物及一些功能分子如具有量子效应的人工原子（称为量子点），这些整合起来的“纳米生物分子”可以被广泛应用于生物学和医学领域，其作用不仅限于探测和诊断，还可以实现给药、治疗等功能，及刚才那条新闻中提到的控制细胞离子通道、神经元，为生物研究和医疗提供了一种全新的技术和手段。
辽宁日报：请您给我们举个具体的例子。
侯仰龙">侯仰龙：我们都知道有病吃药，这个药可以口服和静脉注射进入人体内的大循环，但对于某些病变区域内的病毒等，这种药物传递效率非常低、浪费严重，那么，我们就可以用纳米颗粒装上药物，通过定向输送，实现药物靶向递送治疗。
拿目前人类正在攻克的癌症来说，纳米颗粒技术可以为早期诊断治疗提供新途径：科学家把能识别或与癌细胞反应的功能物质与纳米颗粒结合并带有荧光，释放到人体内，被癌细胞吸收后，我们用仪器监测荧光位置，就可辨认癌细胞所在。比如，乳腺癌已成为我国女性肿瘤发病率的重要类型，而现代基因学研究已经发现了乳腺癌相关基因，而且发现，人表皮生长因子受体-2（HER2）/NEU对应的单克隆抗体具有特异作用，基于这一原理开发的某些药物已经在乳腺癌治疗中取得了成功。在早期诊断中，可进一步利用该原理，把单克隆抗体与经过修饰的磁纳米粒子进行偶联，抗体依附于磁纳米粒子表面，形成靶向磁纳米探针，进入到人体后，成为能够外部操控并可用于核磁共振成像的材料，探针会与体内的肿瘤受体（HER2）结合，靶向到病变部位，实现乳腺癌的早期诊断与治疗功能。对某些肿瘤，甚至直接将某种磁性纳米粒子作为治疗肿瘤的 “药物”，将其导入到肿瘤组织内，外加交变磁场，纳米磁子从磁场吸收能量，转变为热能，使肿瘤组织的温度升高,直接杀死肿瘤细胞。
“纳米粒子车”装载量大且牢固
辽宁日报：我们知道“纳米（nm）”是长度的单位，1个纳米是千分之一微米。那么用于人体医疗的纳米粒子到底有多大？我们通常说的原子、分子、细胞、细菌又是多大呢？
侯仰龙">侯仰龙：当物质到达纳米尺寸后，其在电、磁、热、光、催化等方面表现出许多不同于常规的物理和化学性能，这些特异的性能具有重要的应用价值。纳米粒子通常直径在100纳米至1纳米之间，小而且特异，生物医学领域可以成为它们的“用武之地”，对疾病早期诊断、预测和有效治疗等方面表现出更大的应用潜力，也因此可能成为微观生物医学领域的宠儿。相比较的话，原子的直径一般是0.2—0.3纳米，分子的情况就复杂多了，有大分子、小分子，拿水分子来说，大小约是5纳米。不同种类的细菌大小不一，一般而言，测量细菌是以微米（μm）为单位，通常大小只有0.5到5.0微米，而人体细胞大小介于5微米至20微米之间。可见，纳米颗粒比细胞小得多，可以在细胞中穿梭并与细胞中的某种成分发生作用。
辽宁日报：这个纳米颗粒就相当于一个“运输车”吧？这种“运载车辆”有什么特点？
侯仰龙">侯仰龙：纳米颗粒能载上具有生物活性的物质，在人体内游走，寻找目标环境和细胞，一旦找到，将会实现靶向结合，甚至进入细胞内，此时活性的物质就会发挥作用，产生某种预期效果。与其他材料相比，用纳米材料特别是磁纳米材料做成的这种“粒子运输车”，它的装载量大而且牢固——因为颗粒的比表面积大，表面能很高，具有更显著的吸附性能，偶联的活性物质更多、也更有效；多个“运输车”进入人体后，自动分散的性能好，移动迅速，有着良好的生物相容性及较高的亲和力。
辽宁日报：这个“车辆”是如何顺利到达预定位置的？
侯仰龙">侯仰龙：这是一种靶向技术，“靶向”可以理解为“目标”，它利用细胞膜表面抗原、受体或特定基因片段的专一性作用，将抗体、配体装在“纳米颗粒车”上，通过抗原—抗体、受体—配体的特异性结合，使纳米颗粒能够准确到达病灶，实现某种操作功能。当然，也可以用一些有效的物理方法，如应用磁性纳米粒子时，我们可以应用外加磁场等对纳米粒子的定位和富集。
纳米粒子如何顺利到达体内指定位置？
辽宁日报：这种基于纳米粒子的生物医学技术与 “基因治疗”有何关系？
侯仰龙">侯仰龙：基因治疗大体上来说，是用好的基因来替代体内已经受损的基因，这当然要以基因研究为基础，但在治疗的手段上也面临着一个问题，就是用什么来运送那些好的基因进入体内并到达指定位置，许多科学家正在探索是否可以用纳米粒子作为载体实现基因输送和治疗。
辽宁日报：这种进入人体的用于医疗作用的“纳米粒子”是否就是我们所说的“纳米机器人”？
侯仰龙">侯仰龙：可以看做是纳米机器人的一种，但就这种纳米粒子来说，确切地还是应该把它看做是一种机器或者运载工具。目前在纳米生物学领域，有对细胞内的一些功能分子进行研究的，因为这些分子本身就是纳米级的，有许多纳米特性，在细胞内像机器一样完成着各自特定的功能，比如核糖体是安排氨基酸顺序制造蛋白质分子的加工器。认识到这点，科学家通过纳米技术仿照这些分子及功能制造在细胞内或血液中对纳米空间进行操作的“功能分子器件”，这些器件更多地被称为“纳米机器人”。
辽宁日报：纳米粒子的生物医学技术目前达到了一个什么水平？是否已经成熟、实现了大规模应用？
侯仰龙">侯仰龙：纳米科技快速发展，它与生物医学的结合正在迅速形成一个崭新的研究领域，这是一个可以迅速提高纳米技术和医学水平的双重机遇，各国都很重视。我国在“十五”、“十一五”实施了若干个重大基础研究计划，对纳米生物影像、肿瘤的早期诊断与治疗等方面开展了系列研究，取得了一些重要的研究进展。但多数还处于基础医学研究阶段，对一些动物学的模型还需进一步完善。但是可以相信，在不远的将来，纳米生物技术必将在重大疾病的早期诊断与治疗、生物检测与分离等领域获得重大应用和发展。
辽宁日报：它的研究和应用目前面临着哪些主要的困难？
侯仰龙">侯仰龙：人体是一个十分复杂的系统，纳米颗粒作为外来物质，面临着多方面的考验，比如动力、酸溶性、代谢、安全性、稳定性等，所以如何让它行走得更加畅通无阻是需要深入解决的问题；另外，其本身的制备、与所偶联的活性物质的选择与结合都是需要解决的问题，需要进行长期、系统和深入的研究。
同时，它是一个综合学科，既有赖于纳米技术本身的发展，也取决于医疗的实践，具有挑战性，需要多学科的密切合作。
此外，需要生物医药公司的介入，结合实际问题加大投入，并实现基础研究成果的及时转化，形成完整的研究—产业链，这样才能更快地推动纳米生物技术的发展。
■专家档案
侯仰龙">侯仰龙 澳门太阳娱乐网站官网教授、博士生导师。长期从事磁性纳米材料的控制合成、自组装及其应用研究，其研究成果在分子影像探针以及医药传输应用领域具有重要的应用价值。现为中国化学会（CCS）会员，美国先进促进会（AAAS）会员，美国材料学会 （MRS）会员，美国化学会（ACS）会员。 （本报记者／刘洪宇）