Navigation

“纳米技术是未来医学的发展趋势”

矿物质也可适用于尖端纳米技术的生产中。例如,封装在纳米颗粒中的过氧化物,不仅可以吸收能量转化为电能,还可以产生各种不同的颜色,如上照片所示。 Sph

一位活跃在瑞士的业内顶尖研究人员表示,纳米技术注定会成为治疗癌症等疾病的未来医学发展思路。这项技术的发展能走多远,它将会离科幻小说的场景有多近?

此内容发布于 2021年10月02日 - 09:00

閱讀本文繁體字版本請 點擊此處

对一些人来说,“纳米”一词唤起了他们对于科幻小说中神秘莫测场景的想象。事实上,所谓纳米科学,指的就是在“纳米”和分子的尺度上操纵粒子的技术。巴塞尔大学物理化学教授、瑞士巴塞尔纳米技术研究所成员,科妮莉亚·帕利文(Cornelia Palivan)表示,与其说这项技术给我们带来了恐惧,不如说它给我们带来了希望。

瑞士资讯swissinfo.ch在您看来,像我们在科幻片中看到那样,植入人体的纳米产品能够以某种方式控制和操纵一个人这种设想可信吗?

科妮莉亚·帕利文(Cornelia Palivan):我认为是不可信的,这样的场景与现实相差十万八千里。所谓的 “纳米机器人”目前仅仅存在于科幻小说里,作为吸引人眼球的噱头,但不得不说,这样的东西仍然是超现实的。人们最多可以联想一下,那些含有毒物质的工程纳米粒子的危险性,或者反思一下政府正在开发中蕴含着致命危险源素的生化武器,但在这个话题中,我们探讨的是毒性,与粒子的大小没有关系。“纳米”这个标签,并不能定义一项技术的好坏,而是限定了一种在粒子的维度上解决问题的方式。所以,这种方式可能是极其有用的,特别是在医学上。

纳米技术可怕吗?瑞士资讯swissinfo.ch的科幻小说系列第二个故事:

那么今天发展纳米技术意味着什么呢?

目前我与我的小组成员们一起,正在研究纳米技术在各个领域的实施,从医学到生态学,再到食品科学。我们主要通过开发所谓的“生物杂交物质”来实现这一目标,这些物质是通过将生物大分子,比如蛋白质和酶,与非常少量的合成物质相结合而生成的。我们所探讨的物质,是一些纳米或微米级的胶囊体(具有非常小的单位距离),胶囊体的半径不超过100纳米。我们尝试在其中封装例如酶之类的生物分子,一旦这些胶囊体被人体吸收,其中包含着的成分就能够发挥作用。

swissinfo.ch

目前的医学面临的难题之一,就是药物中包含的生物大分子会在短时间内失去其效力。而有了生物杂交物质,比如我们的纳米胶囊体,就有希望保持蛋白质和酶的全部功能,并确保它们发挥既定效力。

明天的乌托邦和反乌托邦,不要错过我们科幻小说系列的第一个故事:

纳米医学比传统医药更有效吗

是的,但这不仅仅是有效性的问题。在医学上,当今面临的最大挑战是,如何才能使药物更安全,同时减少副作用。如今任何人都可以去药店,买不同颜色的药丸来治疗不同的疾病。但问题是,这些药丸里面是什么?通过我们的设想,未来的医生不仅要给病人开药,还要确保药物在准确的部位起作用,对身体的其他部位没有毒性。而这恰恰就是我们每个人去药店所需要得到的结果。从这个角度来看,纳米技术会很有用,因为它能够帮助我们对这些载体进行“明确分工”。

科妮莉亚·帕利文(Cornelia Palivan)是巴塞尔大学的物理化学教授,也是巴塞尔瑞士纳米技术研究所的成员。 unibas.ch

发展纳米技术,意味着试图复制天然物质,以此来确定特定的蛋白质在细胞内的作用,并在它们因疾病而缺失时,予以替换。如果采用传统的解决方案,引入粉末状的分子来替换缺失的蛋白质,就像大多数的药物那样,在某些情况下,将会面临物质无法进入细胞的风险,因为它们的体积太大,无法被精确地吸收。

一个著名的例子就是基于信使RNA技术的疫苗[如针对Covid-19病毒的疫苗]:核糖核酸,即RNA分子被封装入作为载体的纳米粒子中。这些载体保护着效力分子,将其运送到需要的地方。通过化学上的明确分工,这些纳米粒子将更容易被细胞吸收。

鉴于纳米技术是一项新技术,是否存在与相关的风险?

当然也有。但是现在很难界定具体是哪些风险,因为需要几年的测试和临床结果,才能对此项技术的风险进行全面评估。因此,人们对新技术心存疑虑是很正常的。例如,就针对Covid-19的疫苗而言,我们知道它们是有效的,但我们了解的仅仅是短期效果,还不知道长期效果如何,因为没有人有机会对它进行长期深入的研究,毕竟疫情也是一年半前才出现的。因此,针对长期风险的疑虑,只能通过科学研究来解答。

不过,我想说一件非常重要的事情。一种药物,当然还有药物的载体,在上市之前,都需要经过长年累月的研究、实验,与调查,即使要面临多次失败的测试结果。这可能是一个令人沮丧的过程,因为只要一个步骤失败,那么就必须重新开始。但这是不可避免的,因为人体是一个非常复杂的体系。纳米技术也是如此:无论提出的解决方案多么有吸引力,但如果不能通过所有的阶段测试,就会被否决。

纳米技术在未来的哪些领域可以有所作为?

在医学领域,首先是在癌症的诊断和治疗方面。纳米粒子被称为造影剂,对于识别身体特定区域的肿瘤,或监测肿瘤细胞的发展方向可能会非常有用。此外,纳米技术大大促进了医学的个性化,与精准医疗的发展,这对癌症的治疗至关重要。这是[治疗领域]唯一可能的未来,在这个意义上,纳米科学是唯一的解决方案,因为它能允许人们在分子的维度上设计不同分工的载体,以此来攻击特定的抗体。这就是为什么我们可以把纳米技术看作是未来的“医学”。

在其他领域,纳米技术也可以被使用在生态学的案例中,比如用来解决水资源净化的问题。纳米颗粒中包含着能够对抗污染物的蛋白质,再将这样的纳米颗粒放入水中,水源就可以得到净化。同样的纳米颗粒也可用于食品工业中,以检测食品质量,监控食物腐化的情况。

谁能够负担得起这些未来医学手段?

的确,费用会很高,肯定不是所有人都能负担起的,但我暂时还看不到解决这个问题的办法。保持高价格对开发纳米技术的公司是有利的,而且出于利润的考虑,他们会尽可能久地保留该项技术的专利。从这个角度来看,这个问题暂时还无法解决。

这是否意味着,将来只有一部分人,即比较富裕的那部分人,才能够负担得起治疗例如癌症那样重疾的费用

不幸的是,如果治疗费用不降低的话,的确会是这样。我想更乐观地设想未来,但我还没有看到任何前景。现在需要的是国际层面的政治愿景与协同努力。只由个别国家,如瑞士或法国,来提出倡议是不够的。

您是否设想过,未来纳米技术可以用来延长人类寿命?

对此,一系列的实验正在进行中,但也面临着重重困难。因为人体是一种非常复杂奇妙、令人难以置信的存在。另外,还需要克服两个大的挑战:一个是延长寿命,另一个则是提高生命的质量。我们已经看到,随着人类平均寿命的增加,神经退行性疾病的病例也在增加。从这个角度看,尽可能长久地以健康的状态生活,比简单地活得更久更重要。

我与我的小组成员们一起,正在研究“人造细胞器”。细胞器与线粒体一样,是生命所必需的细胞结构。通过对人造细胞器研发,我们希望能够采取合成物质使人造细胞器更加坚固的方式,来尝试复制自然器官及细胞体。这项技术在未来将会非常有前景,用以支持基于生命科学的技术发展。

(译自意大利语:瑞士资讯中文部)

符合JTI标准

符合JTI标准

相关内容: 瑞士资讯SWI swissinfo.ch得到新闻信任计划的认证

这篇文章下方的评论区已关闭。您可以在这里找到读者与我们记者团队正在讨论交流的话题。

请加入我们!如果您想就本文涉及的话题展开新的讨论,或者想向我们反映您发现的事实错误,请发邮件给我们:chinese@swissinfo.ch

分享此故事

更换密码

确定要删除个人资料?