【金陵晚報(bào)報(bào)道】 “今后，你們到醫(yī)院檢查是否受到癌癥侵襲時(shí)，將不用去拍攝對(duì)身體有害的X光。只要喝下一種液體，然后慢慢走過(guò)一個(gè)通道，這時(shí)，會(huì)有激光束對(duì)全身進(jìn)行掃描。通道的另一端計(jì)算機(jī)生成三維圖像：全身體層掃描圖。根據(jù)這些圖像，醫(yī)生會(huì)告訴你在你的體內(nèi)有無(wú)腫瘤細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞的精確定位?！?/p>
這似乎是科幻片中才會(huì)出現(xiàn)的場(chǎng)景，竟從復(fù)旦教授、南郵兼職教授汪聯(lián)輝口中娓娓道出，他口中的液體其實(shí)是一種含有被稱(chēng)為“量子點(diǎn)”的納米顆粒溶液，他與他的團(tuán)隊(duì)一直在做讓上述場(chǎng)景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的努力。
市場(chǎng)已有天價(jià)量子點(diǎn)
據(jù)悉，量子點(diǎn)是近年來(lái)國(guó)際材料學(xué)科的一大研究熱點(diǎn)，有關(guān)量子點(diǎn)應(yīng)用，包括生命科學(xué)領(lǐng)域，其技術(shù)難關(guān)正被逐一攻克，市場(chǎng)上甚至已經(jīng)銷(xiāo)售量子點(diǎn)，其價(jià)格非常昂貴，1毫升就要1600美金，約合人民幣1萬(wàn)多元。
汪聯(lián)輝透露，量子點(diǎn)在醫(yī)學(xué)上最主要的用途是快速、準(zhǔn)確、無(wú)傷害地診斷病變細(xì)胞，這一設(shè)想此前就已經(jīng)有一些醫(yī)學(xué)嘗試，如用化學(xué)熒光染料進(jìn)行專(zhuān)一染色，以觀(guān)察蛋白質(zhì)或細(xì)胞體動(dòng)態(tài)分布。
但它存在一些先天不足，如熒光消失的速度太快，使得需要觀(guān)察的組織反應(yīng)時(shí)間不足，給觀(guān)察帶來(lái)了許多不便；此外，每種有機(jī)染劑須以不同波長(zhǎng)的光激發(fā)，不同顏色的染劑難以同時(shí)使用。
為了克服這些缺憾，學(xué)者們?cè)噲D尋找一種性能更好的替代品，量子點(diǎn)于是成為國(guó)際材料學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
什么叫量子點(diǎn)呢？它是通過(guò)人工鐳射切割出來(lái)的半導(dǎo)體納米晶體，1納米是1毫米的一百萬(wàn)分之一，相當(dāng)于1個(gè)原子的大小，由100～1000個(gè)原子組成的納米粒子就稱(chēng)為“量子點(diǎn)”。量子點(diǎn)的物理特性正好克服了熒光染色法的缺憾，其作用時(shí)間是有機(jī)染劑的100倍，在細(xì)胞體內(nèi)不易分解；它在追蹤多種蛋白質(zhì)或細(xì)胞時(shí)，只需要一臺(tái)熒光顯微鏡，即可記錄被色彩編碼的目標(biāo)每一分鐘間隔的動(dòng)態(tài)并延續(xù)數(shù)天之久。同一個(gè)蛋白質(zhì)分子更可結(jié)合多個(gè)異色量子點(diǎn)形成獨(dú)特的彩虹標(biāo)記。利用量子點(diǎn)與生物探針結(jié)合，還可區(qū)分出不同的生物分子，達(dá)到實(shí)時(shí)而長(zhǎng)期的生物分子追蹤，如可以看著線(xiàn)蟲(chóng)從胚胎到成熟階段每一個(gè)細(xì)胞的流向；甚至追蹤某些病毒是由何種蛋白質(zhì)運(yùn)送到錯(cuò)誤的位置，進(jìn)而所引起的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)破壞等，而這些只需要一臺(tái)熒光顯微鏡即可。
乳腺癌不用再割乳房
近年來(lái)，乳腺癌發(fā)病率越來(lái)越高，患者常常需要割掉整只乳房才能挽回生命，但乳房又是女性美的重要特征，有些女性因此在是否手術(shù)上猶豫不決，貽誤了最佳治療期。量子點(diǎn)技術(shù)運(yùn)用到醫(yī)學(xué)上后，乳腺癌患者不需手術(shù)就能痊愈，汪聯(lián)輝一語(yǔ)驚四座。
他的設(shè)想來(lái)自于對(duì)量子點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用，量子點(diǎn)本身不發(fā)光，它在紫外線(xiàn)的照耀下才會(huì)發(fā)出相應(yīng)的色光；不同長(zhǎng)度的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同的色光；量子點(diǎn)的材料本身是含毒的，不能直接應(yīng)用于人體，必須在它的外表修飾另一種有機(jī)材料，這種材料正好為技術(shù)界提供了用武之地，賦予它對(duì)人體細(xì)胞無(wú)毒無(wú)侵害的特性，同時(shí)具備親近不同病變細(xì)胞的特性，在人體內(nèi)自然游走，最后附著于病變部位。
一旦這種技術(shù)進(jìn)入臨床后，醫(yī)生將能準(zhǔn)確地掌握人體乳房?jī)?nèi)的細(xì)胞狀況，即哪些是好的，哪些已經(jīng)病變，然后再利用量子點(diǎn)把克癌藥輸送到病變細(xì)胞上，達(dá)到殺死病變細(xì)胞，又不損傷好細(xì)胞的目的。
事實(shí)上，有些時(shí)候根本不需藥物，量子點(diǎn)本身就有治療功效，在紫外線(xiàn)的持續(xù)照耀下，量子點(diǎn)會(huì)在人體內(nèi)發(fā)熱，燙死癌細(xì)胞，正常的細(xì)胞卻絲毫無(wú)損。
目前，這種技術(shù)在人體應(yīng)用上的最大難題是它的安全性問(wèn)題，這也是汪聯(lián)輝等人一直努力攻克的。
汪聯(lián)輝介紹，將磷酸微膠粒包被在量子點(diǎn)表面，然后注射進(jìn)小鼠體內(nèi)，具有液體表面覆蓋層的納米顆粒不僅對(duì)細(xì)胞沒(méi)有了毒性作用，而且可維持?jǐn)?shù)天不損失熒光。
此外，使用多光子熒光顯微鏡，量子點(diǎn)可同時(shí)監(jiān)測(cè)超過(guò)36種細(xì)胞，并且可應(yīng)用于深層組織中。
這就意味著，未來(lái)可以根據(jù)病人所需檢查病癥項(xiàng)目的要求，配置不同長(zhǎng)度的納米顆粒溶液，病人喝了之后經(jīng)紫外線(xiàn)照射后，就能從計(jì)算機(jī)中打出診斷結(jié)果。
艾滋病患者將獲新生
量子點(diǎn)將給艾滋病患者帶來(lái)新生，艾滋病將不再是無(wú)藥可治的頑癥。
對(duì)此，汪聯(lián)輝是這樣解釋的，艾滋病病毒本身并不致命，只是因?yàn)榘滩』颊咄耆珕适Я嗣庖吣芰?，這給病菌一個(gè)侵襲的機(jī)會(huì)，若不受感染，艾滋病患者可以沒(méi)有任何危險(xiǎn)。
據(jù)研究，艾滋病人最大的危險(xiǎn)來(lái)自一種真菌對(duì)人體的侵襲，原本正常的人體都可以自行防御這種真菌，但在沒(méi)有免疫力的艾滋病患者體內(nèi)，這種真菌的繁殖突然猖獗起來(lái)，使得人體越來(lái)越虛弱，最后走向了死亡。有了量子點(diǎn)技術(shù)后，只要在量子點(diǎn)表面修飾一種親近該真菌的材料，通過(guò)它找到真菌在人體內(nèi)的精確位置，然后把其消滅，艾滋病對(duì)人體的危害也就消除大半了。
但量子點(diǎn)在醫(yī)學(xué)上的最大突破還不是這些，汪聯(lián)輝稱(chēng)，人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何相互作用一直是一個(gè)謎，多少年來(lái)，科學(xué)家只能對(duì)其進(jìn)行一些假想，從來(lái)也沒(méi)人能清晰地掌握哪怕是人體發(fā)出的最簡(jiǎn)單的動(dòng)作，如看到食物，人立即有眼睛放光、流口水、手想去抓這些食物的行為。但有了量子點(diǎn)后，科學(xué)家們就可以實(shí)時(shí)觀(guān)察人體神經(jīng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，并最終揭開(kāi)人體的奧秘。
臨床實(shí)驗(yàn)還要幾年
量子點(diǎn)用于人類(lèi)醫(yī)學(xué)，并快速診治癌癥是有可能實(shí)現(xiàn)的，東南大學(xué)納米專(zhuān)家顧寧教授如是說(shuō)，但這目前還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的階段，距離真正的臨床實(shí)驗(yàn)研究起碼還有幾年的時(shí)間。
汪聯(lián)輝也稱(chēng)，現(xiàn)在，人們對(duì)量子點(diǎn)的安全性仍然存有疑慮，還有一些關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決。例如，在動(dòng)物活體較厚的組織，如骨組織中，量子點(diǎn)技術(shù)能否發(fā)揮作用？
經(jīng)量子點(diǎn)標(biāo)記的生物分子與人體自身的生物分子（以及細(xì)胞和組織）如何區(qū)別？
如何使經(jīng)過(guò)表面改性的量子點(diǎn)保持原有的熒光性質(zhì)和生物分子的生物活性。
這種擔(dān)憂(yōu)是建立在現(xiàn)有的一些量子點(diǎn)的特性上，它們多數(shù)都是從鉛、鎘和硅的混合物中提取出來(lái)的，但是這些材料一般有毒，對(duì)環(huán)境也有危害。他與他的團(tuán)隊(duì)正努力從一些良性化合物中提取量子點(diǎn)，消除毒性；通過(guò)在量子點(diǎn)的表面修飾一些物質(zhì)，消除毒性，更好地與人體其他細(xì)胞相適應(yīng)；同時(shí)試圖簡(jiǎn)化一些制作工藝，以降低成本。
作者及來(lái)源： 記者 李學(xué)芹 金陵晚報(bào) 2006年11月22日