巴西物理學(xué)家?guī)阋娮C磁納米粒子的神奇———
“小個(gè)子”的特異功能
小小的磁納米粒子真的可以讓癌癥患者免受化療之苦?近日,著名磁納米物理學(xué)家Paulo8Cesar8de8Morais教授做客“千人計(jì)劃·百人講壇”校慶系列學(xué)術(shù)講座,介紹了磁納米粒子的應(yīng)用。
“磁納米粒子是物理長(zhǎng)度處于納米量級(jí)的磁性材料?!盤aulo8Cesar8de8Morais從基礎(chǔ)物理知識(shí)入手,慢慢將大家?guī)肓舜偶{米粒子的世界。一納米等于十億分之一米,千分之一微米,大約只有三到四個(gè)原子的寬度。當(dāng)磁性材料的物理長(zhǎng)度處于納米尺度時(shí),就會(huì)呈現(xiàn)出反常性質(zhì)。比如,磁納米粒子在交變磁場(chǎng)的作用下,升溫效果明顯,這是因?yàn)榇艤?yīng)。磁納米粒子因此擁有了普通磁材料和普通納米材料所沒有的“特異功能”。磁納米粒子在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上被廣泛應(yīng)用,對(duì)它們的研究一直讓科學(xué)家“趨之若鶩”。
Paulo8Cesar8de8Morais以治療皮膚癌、口腔癌等為例,介紹了利用磁納米粒子的靶向性,對(duì)疾病進(jìn)行的定點(diǎn)治療。他向大家展示了載有藥物的靶向磁納米粒子膠囊在體內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸?shù)漠嬅妫?duì)藥物定點(diǎn)釋放、進(jìn)入相應(yīng)細(xì)胞的過程進(jìn)行說明。
磁納米靶向藥物,就是將藥物綁定在磁性納米粒子中,通過靜脈將其注射到體內(nèi),再通過外磁場(chǎng)的引導(dǎo),可以使藥物通過血液循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)特定部位。這就好比在需要用藥的地方安上了一塊大磁鐵,將藥物吸引集聚在此處。這樣不僅治療效率高,而且不會(huì)損害其他部位。傳統(tǒng)抗癌藥物通過血液循環(huán)分布于體內(nèi),需要很大劑量才能達(dá)到預(yù)期的治療效果,在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)也對(duì)正常細(xì)胞有所損傷,對(duì)身體有一定的副作用。利用磁納米膠囊給藥則很好地避免了副作用,且方法簡(jiǎn)單、易于控制,治療效果也好得多。
Paulo8Cesar8de8Morais對(duì)磁納米粒子癌癥熱療法進(jìn)行過研究。這是利用腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞的熱敏感性差異,消滅腫瘤細(xì)胞的療法。磁性納米粒子進(jìn)入體內(nèi),科學(xué)家能通過聲、光、電、磁、熱力學(xué)等方式對(duì)其進(jìn)行操控。磁納米粒子進(jìn)入身體后,科學(xué)家通過靶向技術(shù)可以讓它被特定的腫瘤細(xì)胞所攝入,分散在腫瘤中,然后通過外加磁場(chǎng),對(duì)磁納米粒子進(jìn)行加熱。這就相當(dāng)于為腫瘤均勻加熱。研究發(fā)現(xiàn),過熱環(huán)境能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逐漸凋亡,但又不會(huì)傷害到正常的細(xì)胞。這就是磁納米粒子癌癥熱療法的基本原理。
?。≒auloCesardeMorais是IEEE磁學(xué)協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)委員,巴西聯(lián)邦科技部一級(jí)研究員,研究領(lǐng)域涉及磁納米熱療等。)