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当癌细胞遇到疯狂的“红色杀手”
世界科技报道 ( 日期:2007-07-18 15:21)

  来源:中国青年报  

  世界科技报道[tech.icxo.com]消息:唐宁紧盯着电脑监视器,监视器的一端连接着高倍激光共聚焦显微镜。在他面前,一群红色的微型杀手游进视野。“噢!噢……来看这里。”他自言自语道。只见杀手们正十几个十几个地快速穿越肿瘤细胞的细胞膜,攻击它们内部的细胞器和细胞核。

  其中有一个杀手似乎高兴地舞动起来,将蓝色的细胞核吞入口中,以一种可怕的舞姿转来转去。一个竞争对手也很快参与进来。数十个小时的杀戮过后,唐宁再度观察显微镜,发现原本结构完整的梭形肺癌细胞,已经变得支离破碎。

  “这说明肿瘤细胞已经死亡。”这个26岁的大男孩做出一副胜利者的表情。

  作为中国科学院生物物理研究所的博士生,他和几名同学一道,用两年的时间研制出这款“红色杀手”。这种学名叫做以聚乙二醇衍生化磷脂作为载体装载阿霉素的纳米粒,能够显著提高阿霉素的抗肿瘤效果,并能降低其毒副作用。半个月前,关于研究过程的论文,发表在该领域的权威刊物《美国国立癌症研究院院刊》上。

  坐在摆满瓶瓶罐罐和大小仪器的主实验间里,唐宁轻描淡写地评价自己的重大发现:“就像炒菜一样,有人做西红柿鸡蛋,有人做土豆烧牛肉。而我们只是试着把土豆和西红柿炒成一盘菜,意外地发现味道不错。”

  两年前,唐宁根据导师梁伟的安排,接下了这个类似大厨的任务。当时,他刚刚从上海交通大学毕业,来中国科学院生物物理研究所攻读生物化学与分子生物学的博士学位。在他原本的印象里,聚乙二醇衍生化磷脂和阿霉素,二者是八竿子打不着边的东西。前者多作为药物载体的添加剂和修饰成分,就像厨房里的葱、姜、蒜一样,后者是常见的广谱抗癌药,“怎么能混合在一起呢”?

  但导师梁伟坚持自己的想法。这位来自明尼苏达大学药物制剂系的博士后,已经从事了十多年抗癌药物输送载体的研究。其中,降低化疗药物的毒副作用一直是他研究的重点。原来,由于无法辨别好坏,化疗药物常常将癌细胞和正常细胞一起消灭。

  直到上世纪20年代,随着高分辨率显微镜等科学仪器的诞生,科学家们才逐渐发现肿瘤细胞组织内部的脉管结构。不同于正常组织,肿瘤血管上有直径100至2000纳米的孔洞,而正常的血管缝隙只有2至6纳米。

  这一生理学特点为药物研究者带来启发:能否设计一种微小的载体,可以携带具有治疗活性的物质穿过肿瘤血管的孔洞。这种药物输送的方式,被英国牛津大学的西摩教授总结为“渗透滞留增强效应”理论。打个形象的比方,就是给抗癌药物配上隐身衣和火眼金睛,一方面避免被免疫系统发现和清除,一方面能够被动地识别敌友。

  与此同时,纳米技术的飞速发展也为药物输送实践提供了便利。作为一种计量单位,1纳米是人头发丝直径的万分之一,是三四个原子排列在一起的长度。在这个极其微小的空间内,由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应,物质的很多性质将发生改变。 tech.icxo.com

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