纳米机器人将如何帮助治疗癌症?

由:伊丽莎白Sprouse

这张来自加州理工学院的电子显微照片显示了几种含有sirna的靶向纳米颗粒进入肿瘤细胞并进入肿瘤细胞内。"width=
这张来自加州理工学院的电子显微照片显示了几种含有sirna的靶向纳米颗粒进入肿瘤细胞并进入肿瘤细胞内。
加州理工学院/ Swaroop Mishra

如果你是20世纪80年代的电影爱好者,你很有可能会看到电影《内在空间》(Innerspace)。在这部电影中,主角在一个科学实验中被缩小了。目标是把他和他的小穿梭机注射到一只兔子体内。不是每件事都按计划进行;他最终进入了一个人的身体。一个充满动作的故事情节,关于我们的飞行员如何离开,然后继续。听起来很牵强么?然而,在纳米技术的科学世界里,这可能就没有那么神奇了,纳米机器人——微型机器人——可能有一天会有如此有前景的医疗用途。

在理想情况下,纳米机器人——可能由我们体内的带电粒子提供动力——偷偷地在你的身体里运送药物或治疗你的疾病。他们可能会通过附加的摄像头或超声波信号进行跟踪。或者,更有希望的跟踪方法是使用核磁共振成像机器与它们的磁性性质相互作用[来源:Vaidya].

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听起来还像幻想吗?事实证明,纳米机器人正成为一种乐观的治疗方式癌症.但在你了解纳米机器人及其潜在的抗癌特性之前,你需要了解癌症是如何发展的。基因突变改变了我们细胞的行为方式。我们的细胞不再正常生长,而是开始异常生长,对我们的组织产生负面影响。那么纳米机器人是如何在治疗癌症中发挥作用的呢?继续读到下一页找出答案。

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纳米机器人的救援

如前所述,癌症就是基因突变影响细胞或细胞的行为方式,导致它们生长失控或异常。因此,任何癌症治疗的目标都是清除体内的这些细胞,或者最好是控制副作用。还有什么比调用纳米机器人更好的方法呢?

加州理工学院的研究人员已经做到了这一点。加州理工学院的研究小组将纳米机器人与十多年前获得诺贝尔奖的Andrew Fire和Craig Mello发现的RNA干扰结合在一起[来源:].Fire和Mello正在寻找一种方法来阻止蠕虫的基因突变。他们是怎么做到的?在细胞生产中,DNA导致信使核糖核酸信使核糖核酸)来获取制造重要蛋白质的指令。Fire和Mello使用的粒子叫做小干扰rna,或siRNAs,以切掉蠕虫研究对象mRNA中不需要的遗传密码片段[来源:].

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快进到10年之后,加州理工学院的研究人员将RNA干扰技术与纳米技术结合起来,给纳米机器人注射sirna,旨在切断癌症患者血液中的mRNA中的癌症基因突变[来源:加州理工学院].该临床试验的第一期共有15名患者,于2010年3月开始,迄今为止的数据很有希望[来源:].

如果研究继续显示出希望,纳米机器人可能成为我们在癌症方面最好的朋友。我们也许能够根据癌症类型定制剂量,而且他们似乎不理会好的细胞,而与其他治疗方法一起工作。例如,佐治亚理工学院和卵巢癌研究所的研究人员也在研究sirna的使用。他们的方法是将含有sirna的纳米颗粒隐藏在水凝胶中,然后潜入癌细胞内部。一旦进入体内,它就会杀死细胞并帮助制造化疗更有效。研究人员甚至能够确定纳米机器人释放sirna的时间,以最大限度地利用它们[来源:诺伊斯].

尽管纳米机器人在治疗癌症方面有很大的潜力,但仍有很多未知之处。它们是否会失去理智并开始破坏有益细胞?如果我们的免疫系统决定排斥它们呢?显然,有一件事我们可以达成共识:必须进行更多的研究。

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来源

  • 美国癌症协会。已知和可能的人类致癌物(2010年8月9日)http://www.cancer.org/Cancer/CancerCauses/OtherCarcinogens/GeneralInformationaboutCarcinogens/known-and-probable-human-carcinogens
  • 加州理工学院。“加州理工学院领导的研究小组在人类身上提供了利用靶向纳米颗粒进行RNA干扰的证据。”2010年3月21日。(9月2日,2010).北京:/ / media.caltech.edu/press_releases/13334
  • 山,金伯利。“纳米机器人关掉细胞中的癌症开关。”塔。2010年3月23日。(2010年8月9日)http://www.technewsworld.com/story/Nanobots-Flip-Off-Cancer-Switch-in-Cells-69597.html
  • MayoClinic“癌症”。2010年5月8日。(2010年8月9日)http://www.mayoclinic.com/health/cancer/DS01076
  • 诺伊斯,凯瑟琳。“纳米技术‘特洛伊木马’潜入癌细胞。”2010年2月18日。(2010年8月9日)http://www.technewsworld.com/story/69361.html
  • Vaidya Akanksha基金会。《事物如何运作:纳米机器人》。格子呢。2008年11月3日。(9月2日,2010)http://thetartan.org/2008/11/3/scitech/howthingswork

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