漂亮！新型納米材料定向爆破癌細(xì)胞
對軍事戰(zhàn)爭感興趣的人，一定聽說過一個牛逼的軍事術(shù)語–外科手術(shù)式打擊。每一個下達(dá)作戰(zhàn)命令的軍官，在說完“外科手術(shù)式打擊”后，渾身都是通透的。在軍事上，“外科手術(shù)式打擊”對被打擊對象來講，是毀滅性的。但是在醫(yī)療圈，真正的外科手術(shù)卻沒那么厲害。尤其是在面對窮兇惡極的癌癥的時候。
對于那些體內(nèi)已經(jīng)存在腫瘤的患者，一般會通過手術(shù)切除腫瘤。手術(shù)中，醫(yī)生也想一次清除患者體內(nèi)的所有癌細(xì)胞，但是現(xiàn)實中醫(yī)生總是處于兩難的境地：多切點(diǎn)病灶吧，怕嚴(yán)重?fù)p害器官功能；少切點(diǎn)兒吧，殘余的癌細(xì)胞可能會死灰復(fù)燃。其實，醫(yī)生根本就不知道癌組織與健康組織的界限在哪里。
所以通常在術(shù)后，為了鞏固手術(shù)效果，醫(yī)生還會根據(jù)患者的情況為患者安排化療或者放療。但是這種療法對人體來說會有很大的毒副作用，比較常見的會有脫發(fā)、惡心嘔吐、食欲不振和白細(xì)胞或血小板減少等等，讓患者痛不欲生。
說到這里你肯定要問：有沒有更好的方法可以為手術(shù)治療兜底的？你肯定知道答案是：有！要不然就沒這篇文章了。
美國德州的萊斯大學(xué)（Rice University）為這件事情操碎了心。萊斯大學(xué)有個研究團(tuán)隊十余年如一日研究一個新項目，意欲把手術(shù)后殘余的癌細(xì)胞一掃光。在這個項目上，他們拼了幾代研究僧，發(fā)了好多文章。終于發(fā)現(xiàn)了一種納米技術(shù)可以幫手術(shù)治療“擦屁股”。
聚集在細(xì)胞表面的納米金屬顆粒【D. S. Wagner et al.,Biomaterials, 31 (2010)】
一般來講，實體腫瘤里面都會長有血管。萊斯大學(xué)的研究人員把納米金屬粒子注射到腫瘤組織的血管中，這些納米金屬粒子會自己穿過血管，進(jìn)入腫瘤組織中，并聚集在癌細(xì)胞附近。然而，細(xì)胞都是很“愛干凈”的，當(dāng)這些納米金屬顆粒聚集在細(xì)胞表面時，細(xì)胞就把納米金屬顆粒吞掉。這就是作死的第一步，因為細(xì)胞不知道自己吞進(jìn)去的是“特洛伊木馬”。然后研究人員就拿著紅外激光發(fā)射器照射手術(shù)部位。剩下的劇情你都知道了：金屬離子發(fā)熱，把細(xì)胞“燙死”了。完了！
就這么簡單！？
肯定不是啊，要是這么簡單的話，這項技術(shù)還不早就問世了。畢竟納米金屬粒子到處都是。
不幸的事有二：健康的細(xì)胞也會“吞食”納米金屬顆粒；連續(xù)的紅外激光能量太強(qiáng)，也會傷及健康細(xì)胞。這又折磨了萊斯大學(xué)研究人員一段時間。
終于在上周，萊斯大學(xué)的物理學(xué)家Dmitri Lapotko研究團(tuán)隊漂漂亮亮地解決了這個問題。他們的研究結(jié)果最終發(fā)表在《自然納米技術(shù)》上。
為了改進(jìn)這種納米金屬粒子技術(shù)，Dmitri Lapotko研究團(tuán)隊把很難用標(biāo)準(zhǔn)方法治愈的鱗狀細(xì)胞癌移植到小鼠身上，在這些小鼠身上做了大量的研究。
首先解決精準(zhǔn)定位問題。這一部分就是讓納米金屬顆粒只去癌細(xì)胞表面聚集。有沒有方法呢？有啊！現(xiàn)在大熱的細(xì)胞免疫療法不就是么。只需找到癌細(xì)胞表面的特殊標(biāo)志物，然后找到相對應(yīng)的免疫蛋白抗體，將其結(jié)合到納米金屬顆粒上即可，這樣的納米金屬顆粒就像長了眼睛一樣，專挑癌細(xì)胞表面聚集。
第二步，降低紅外激光的能量。由于第一步的精巧設(shè)計，大量的納米金屬顆粒會成簇的聚集在癌細(xì)胞表面，然后被癌細(xì)胞成簇的吞下，而健康細(xì)胞里面幾乎沒有納米金屬顆粒。所以這回只需要使用超短波紅外線脈沖即可加熱納米金屬顆粒“燙死”癌細(xì)胞了。
（上）橙黃色的納米金屬顆粒帶著綠色的抗體蛋白穿梭于血管和腫瘤組織中；（下）大量長了“眼睛”的納米金屬顆粒聚集在左邊的癌細(xì)胞表面，也有少量“眼瞎”的聚集在右邊的健康細(xì)胞表面（Lukianova-Hleb EY，2016，Nat Nano）
然而，沒想到的是，Lapotko團(tuán)隊的這一設(shè)計讓他們收獲了意外的驚喜。這回癌細(xì)胞不是被“燙死”的，是被“炸死”的！
由于納米金屬顆粒團(tuán)在紅外脈沖的照射下會迅速升溫，直接導(dǎo)致周圍的液體汽化，產(chǎn)生氣泡，最終氣泡爆裂，將癌細(xì)胞撕的粉碎。最重要的是，這種氣泡只會在癌細(xì)胞等有害細(xì)胞里面產(chǎn)生。更讓Lapotko感到興奮的是，這一定向“爆破”過程還會發(fā)生在即將變成癌細(xì)胞的不健康細(xì)胞里。這回可算是趕盡殺絕了。
Lapotko團(tuán)隊在患鱗狀細(xì)胞癌小鼠身上的實驗表明：使用這項技術(shù)的小鼠全部存活，把小鼠的術(shù)后存活率提高了一倍！
Lapotko團(tuán)隊的研究成果發(fā)布之后，在腫瘤醫(yī)學(xué)界引發(fā)了很大的反響。得克薩斯MD大學(xué)安德森癌癥中心的Mien-Chie Hung說：“這項研究非常非常有意思。漂亮的解決了傳統(tǒng)手術(shù)的一大問題。”但是Hung也沒忘了給Lapotko潑冷水，Hung說如果這項技術(shù)在人體也有效才好，因為很多技術(shù)動物實驗挺好，在人體卻不靈。
Lapotko肯定會證明自己的，他們已經(jīng)在設(shè)計臨床試驗，預(yù)計在接下來的兩年里相關(guān)的臨床試驗會按部就班地開展。