【金陵晚報報道】 “今后，你們到醫(yī)院檢查是否受到癌癥侵襲時，將不用去拍攝對身體有害的X光。只要喝下一種液體，然后慢慢走過一個通道，這時，會有激光束對全身進行掃描。通道的另一端計算機生成三維圖像：全身體層掃描圖。根據(jù)這些圖像，醫(yī)生會告訴你在你的體內(nèi)有無腫瘤細胞以及腫瘤細胞的精確定位?！?/p>
這似乎是科幻片中才會出現(xiàn)的場景，竟從復旦教授、南郵兼職教授汪聯(lián)輝口中娓娓道出，他口中的液體其實是一種含有被稱為“量子點”的納米顆粒溶液，他與他的團隊一直在做讓上述場景變?yōu)楝F(xiàn)實的努力。
市場已有天價量子點
據(jù)悉，量子點是近年來國際材料學科的一大研究熱點，有關(guān)量子點應用，包括生命科學領(lǐng)域，其技術(shù)難關(guān)正被逐一攻克，市場上甚至已經(jīng)銷售量子點，其價格非常昂貴，1毫升就要1600美金，約合人民幣1萬多元。
汪聯(lián)輝透露，量子點在醫(yī)學上最主要的用途是快速、準確、無傷害地診斷病變細胞，這一設想此前就已經(jīng)有一些醫(yī)學嘗試，如用化學熒光染料進行專一染色，以觀察蛋白質(zhì)或細胞體動態(tài)分布。
但它存在一些先天不足，如熒光消失的速度太快，使得需要觀察的組織反應時間不足，給觀察帶來了許多不便；此外，每種有機染劑須以不同波長的光激發(fā)，不同顏色的染劑難以同時使用。
為了克服這些缺憾，學者們試圖尋找一種性能更好的替代品，量子點于是成為國際材料學界關(guān)注的焦點。
什么叫量子點呢？它是通過人工鐳射切割出來的半導體納米晶體，1納米是1毫米的一百萬分之一，相當于1個原子的大小，由100～1000個原子組成的納米粒子就稱為“量子點”。量子點的物理特性正好克服了熒光染色法的缺憾，其作用時間是有機染劑的100倍，在細胞體內(nèi)不易分解；它在追蹤多種蛋白質(zhì)或細胞時，只需要一臺熒光顯微鏡，即可記錄被色彩編碼的目標每一分鐘間隔的動態(tài)并延續(xù)數(shù)天之久。同一個蛋白質(zhì)分子更可結(jié)合多個異色量子點形成獨特的彩虹標記。利用量子點與生物探針結(jié)合，還可區(qū)分出不同的生物分子，達到實時而長期的生物分子追蹤，如可以看著線蟲從胚胎到成熟階段每一個細胞的流向；甚至追蹤某些病毒是由何種蛋白質(zhì)運送到錯誤的位置，進而所引起的細胞網(wǎng)絡破壞等，而這些只需要一臺熒光顯微鏡即可。
乳腺癌不用再割乳房
近年來，乳腺癌發(fā)病率越來越高，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。量子點技術(shù)運用到醫(yī)學上后，乳腺癌患者不需手術(shù)就能痊愈，汪聯(lián)輝一語驚四座。
他的設想來自于對量子點技術(shù)的應用，量子點本身不發(fā)光，它在紫外線的照耀下才會發(fā)出相應的色光；不同長度的量子點會發(fā)出不同的色光；量子點的材料本身是含毒的，不能直接應用于人體，必須在它的外表修飾另一種有機材料，這種材料正好為技術(shù)界提供了用武之地，賦予它對人體細胞無毒無侵害的特性，同時具備親近不同病變細胞的特性，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)進入臨床后，醫(yī)生將能準確地掌握人體乳房內(nèi)的細胞狀況，即哪些是好的，哪些已經(jīng)病變，然后再利用量子點把克癌藥輸送到病變細胞上，達到殺死病變細胞，又不損傷好細胞的目的。
事實上，有些時候根本不需藥物，量子點本身就有治療功效，在紫外線的持續(xù)照耀下，量子點會在人體內(nèi)發(fā)熱，燙死癌細胞，正常的細胞卻絲毫無損。
目前，這種技術(shù)在人體應用上的最大難題是它的安全性問題，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表面，然后注射進小鼠體內(nèi)，具有液體表面覆蓋層的納米顆粒不僅對細胞沒有了毒性作用，而且可維持數(shù)天不損失熒光。
此外，使用多光子熒光顯微鏡，量子點可同時監(jiān)測超過36種細胞，并且可應用于深層組織中。
這就意味著，未來可以根據(jù)病人所需檢查病癥項目的要求，配置不同長度的納米顆粒溶液，病人喝了之后經(jīng)紫外線照射后，就能從計算機中打出診斷結(jié)果。
艾滋病患者將獲新生
量子點將給艾滋病患者帶來新生，艾滋病將不再是無藥可治的頑癥。
對此，汪聯(lián)輝是這樣解釋的，艾滋病病毒本身并不致命，只是因為艾滋病患者完全喪失了免疫能力，這給病菌一個侵襲的機會，若不受感染，艾滋病患者可以沒有任何危險。
據(jù)研究，艾滋病人最大的危險來自一種真菌對人體的侵襲，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，使得人體越來越虛弱，最后走向了死亡。有了量子點技術(shù)后，只要在量子點表面修飾一種親近該真菌的材料，通過它找到真菌在人體內(nèi)的精確位置，然后把其消滅，艾滋病對人體的危害也就消除大半了。
但量子點在醫(yī)學上的最大突破還不是這些，汪聯(lián)輝稱，人體的神經(jīng)網(wǎng)絡如何相互作用一直是一個謎，多少年來，科學家只能對其進行一些假想，從來也沒人能清晰地掌握哪怕是人體發(fā)出的最簡單的動作，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。但有了量子點后，科學家們就可以實時觀察人體神經(jīng)細胞運動的全過程，并最終揭開人體的奧秘。
臨床實驗還要幾年
量子點用于人類醫(yī)學，并快速診治癌癥是有可能實現(xiàn)的，東南大學納米專家顧寧教授如是說，但這目前還停留在動物實驗的階段，距離真正的臨床實驗研究起碼還有幾年的時間。
汪聯(lián)輝也稱，現(xiàn)在，人們對量子點的安全性仍然存有疑慮，還有一些關(guān)鍵問題亟待解決。例如，在動物活體較厚的組織，如骨組織中，量子點技術(shù)能否發(fā)揮作用？
經(jīng)量子點標記的生物分子與人體自身的生物分子（以及細胞和組織）如何區(qū)別？
如何使經(jīng)過表面改性的量子點保持原有的熒光性質(zhì)和生物分子的生物活性。
這種擔憂是建立在現(xiàn)有的一些量子點的特性上，它們多數(shù)都是從鉛、鎘和硅的混合物中提取出來的，但是這些材料一般有毒，對環(huán)境也有危害。他與他的團隊正努力從一些良性化合物中提取量子點，消除毒性；通過在量子點的表面修飾一些物質(zhì)，消除毒性，更好地與人體其他細胞相適應；同時試圖簡化一些制作工藝，以降低成本。
作者及來源： 記者 李學芹 金陵晚報 2006年11月22日