纳米技术在癌症早期诊断和治疗中的研究与展望胡德红龚萍

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1、纳米技术在癌症早期诊断和治疗中的研究与展望7纳米技术在癌症早期诊断和治疗中的研究与展望胡徳红?龚萍?蔡林涛摘?要随着纳米技术快速向生物医学等领域渗透，纳米生物医学己成为一个崭新的研究领域。癌症的早期诊断和治疗长期以來一直是医学领域试图攻克的难题，纳米技术的介入可以提供一个集早期诊断、实时监测、定位诊断与个性化干预于一体的治疗系统。关键词纳米技术；癌症；早期诊断；治疗1?引言癌症，又称恶性肿瘤，是机体在各种因索作用下，局部组织的细胞异常增卞而形成局部肿块的现象。癌症是一种古老而乂年轻的疾病，早在儿千年前，古埃

2、及人就在莎草纸上记录了有关于恶性肿瘤的内容。但时至今H,癌症仍是影响人类健康的头号杀手。据世界卫生组织统计，2007年全世界癌症死亡人数达790万，约占全球死亡人数的13%。预计2015年全世界将有900万人死于癌症，2030年将有1200万人死于癌症。归根结底，癌症发现晚、治愈难成为该病致死的重要原因。随着现代医学的不断发展，人们对癌症这一世界难题有了进一步的认识。但是，癌症的早期诊断和治疗仍然是当前的一大技术瓶颈。纳米技术的出现为癌症的早期诊断和治疗带来了新的希望。纳米技术是研究尺度范圉在1〜100纳米

3、的科学和技术的简称。纳米材料由于其独特的物理和化学性能、表面效应、微尺寸效应、量子效应及其结构所具有的高表面活性、独特的光电性质、特殊表面效应和体积效应等，使其在环境、生物、医学等领域的研究屮具有广阔的应用前景。它是现代科学（工程学、生物学、物理学和化学等）和现代技术（微电子学技术、计算机技术、高分辨显微技术、核分析技术等）结合的产物。由纳米技术和医学结合形成的纳米医学在疾病的诊断和治疗等方面已取得突破性进展，表现出了强劲的发展势头。2004年，美国国立一卫生研究院癌症研究所（NCI）提出了一项《癌症纳米技

4、术计划》，旨在将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相互结合，为了达到这一忖标，NCI将借助纳米技术的强大威力來诊断、治疗和预防癌症。应用纳米技术来攻克癌症就是要将纳米技术运用于癌症发生发展的全过程，在从预防、早期检测、诊断、预后、临床治疗到辅助治疗的过程中，采用复合的办法或措施，捉供一个集最初期侦测癌症、准确指出恶性细胞在人体内的位置、向恶性细胞准确投递抗癌约物并确定这些约物是否有效地杀死了这些恶性细胞于一体的治疗系统。本文评述了近年来纳米技术在癌症早期诊断和治疗屮的研究进展，对未来的研究进行了展望。2??纳

5、米技术在癌症预防方面的应用Fl前在癌症预防方面，各国都在积极努力地进行研究，研制出的纳米药物及肿瘤疫苗在降低癌症的发病率、复发率、转移率与死广率方面发挥着重要的作用。硒是人体必须的微量元素，硒可以预防癌症H-2Jo硒防癌包含対方面：一方面它能阻止正常细胞变为癌细胞，另一方而它能杀伤或抑制癌细胞生长。流行病学调查发现，低硒地区癌症发生率高于富硒地区，这证明了补硒可以降低癌症发生率。随着纳米技术的成熟，科学家采用先进的纳米技术，将零价硒（元素硒的一种）制成了纳米硒，为预防癌症的发生捉供了一种新的探索途径。肿瘤疫

6、苗是近年来国内外研究的热点之一，其原理是通过激活患者自身免疫系统，以达到清除或控制肿瘤的目的。我国科研人员己经获得了多种肿瘤特异性共有抗原，这些抗原至少可在13种常见恶性肿瘤中有较高表达，能被患者毒性T淋巴细胞识别。他们利用这些抗原，并结合纳米技术和基因工程技术，构建了新型高效、广谱的肿瘤疫苗。这种疫苗具有靶向性和缓释性，而月•疫苗屮超抗原高度活化的相关细胞，可以形成相关细胞共同参与、相互协同的有效的免疫反应。肿瘤高发人群如果得到广泛接种，可降低肿瘤发病率，使肿瘤患者在肿瘤Vol.3No./Jan.2009

7、切除后能控制复发、转移，降低死亡率。3?纳米技术在癌症早期检测和诊断方面的应用癌症是最有耐心的“杀手、从癌细胞产生，到最后形成肿瘤，需要20年到30年的时间，等症状出现，癌细胞已经扩散，往往已到了晚期，无法补救。传统检测方法只能发现人于某尺寸的肿瘤，如果当癌细胞在局部少量产生时就可以检测出来，并进行治疗，效果甚佳，因此癌症需要及早检测和诊断。癌症早期检测是医学界的重大课题，为捉高对癌症的预查能力，各国研究人员都在全力以赴，不断努力探寻诊治癌症的新途径。早期阶段癌症的诊断需要能检测非常少量的生物标记物，因此以

8、纳米技术为基础的方法是大势所趋。3.1??纳米技术用丁•体内癌症生物标志的检测和诊断临床癌症成像技术H前尚不能提供充足的空间分辨率对癌症进行早期检测。为了根据分子表达谱识别恶性病变，所有的成像技术都耍求拥有成像反差对照试剂，这些试剂系由与分子识别和击靶试剂(如抗体)进行接合的信号增强材料组成。纳米粒子可以作为一种多功能的、分子的或物理的击靶对照反差试剂的候选物用于所有的临床成像，目标是识別、检测更微小、更早期的肿