納米火箭，一種通過光刻技術製造，可以在人體血管中游弋，對癌細胞的選擇性吸附和運輸，用於在體外實驗中檢測疾病的微型火箭。
基本介紹
- 中文名：納米火箭
- 提出者：荷蘭奈梅亨大學的研究員
- 提出時間：2012年
- 套用學科：醫學
- 適用領域範圍：診療
- 適用領域範圍：方法
- 套用領域：儀器
概述,研發,
概述
來自聖迭哥加州大學的納米工程師JosephWang和張良方（音）以及他們的同事展示了，攜帶抗體的管狀微火箭可以在人血清中游弋。如他們展示的放大圖像那樣，火箭捕獲了一個表達有癌胚抗原的癌細胞。“這項激動人心的成果在納米馬達的研究中樹立了兩塊里程碑，”賓夕法尼亞州立大學的納米材料化學家ThomasE.Mallouk說，“其一是在生物溶液中運作的能力，其二是它對癌細胞的選擇性吸附和運輸。”
在血液中，僅少數腫瘤細胞就可以將癌症轉移到身體的其它部分。一種基於微馬達技術的方法，可以通過簡約的程式檢測這些危險的細胞，這將成為一個有力的檢測工具。
這種通過光刻技術製造的火箭，在有過氧化氫存在的環境中，通過使過氧化氫在管內部的鉑金層上分解出氧氣產生氣泡，而推動這個微引擎在溶液中穿梭。
微火箭的黃金表面為研究人員提供了，通過硫醇化學反應安放癌細胞特異性抗體的平台。夾在黃金外殼和白金內壁之間的鐵層，使得科學家能使用磁場來引導這個微馬達在溶液中的運動。它不僅可以連線抗體，還可以運用相似的表面化學技術連線單鏈DNA，Wang的團隊還展示了從生物樣品中分離互補DNA的情形。
這項新技術“在生物醫學診斷中有無數的潛在套用價值，包括環境監測和法醫分析，”Wang說。他還補充道，這種微火箭還可以在微流控晶片上採集細胞以做進一步分析。
在血液中，僅少數腫瘤細胞就可以將癌症轉移到身體的其它部分。一種基於微馬達技術的方法，可以通過簡約的程式檢測這些危險的細胞，這將成為一個有力的檢測工具。
這種通過光刻技術製造的火箭，在有過氧化氫存在的環境中，通過使過氧化氫在管內部的鉑金層上分解出氧氣產生氣泡，而推動這個微引擎在溶液中穿梭。
微火箭的黃金表面為研究人員提供了，通過硫醇化學反應安放癌細胞特異性抗體的平台。夾在黃金外殼和白金內壁之間的鐵層，使得科學家能使用磁場來引導這個微馬達在溶液中的運動。它不僅可以連線抗體，還可以運用相似的表面化學技術連線單鏈DNA，Wang的團隊還展示了從生物樣品中分離互補DNA的情形。
這項新技術“在生物醫學診斷中有無數的潛在套用價值，包括環境監測和法醫分析，”Wang說。他還補充道，這種微火箭還可以在微流控晶片上採集細胞以做進一步分析。
研發
納納米火箭有望在未來可以在人體內巡遊，或者執行醫學任務，成為挽救人類生命的“微型貨船”。研究人員說：“這是第一個現實的、可用的納米火箭。”首席研究員簡·范·赫斯特（JanvanHest）教授繼續說：“我們的納米火箭是基於多聚體（polymersomes）的簡單設計，它們是球形體。由於我們掌握了工藝，可以將不同類型的分子、標記分子或功能酶放入納米火箭容器之中，在納米火箭外側放置縮氨酸，我們可以預見在不久的將來這些火箭將得到實際套用，比如作為藥物輸送系統。”
這些納米火箭的大小僅是細菌的十分之一，可以自動裝配進入微粒球體容器，並使用過氧化氫作為燃料。研究人員說：“當鉑納米微粒分解時可將能量轉化為氧氣和水，這會產生快速能量排放，引起推進力和方向移動。”然而，在“神奇旅程”變成了現實之前，仍有一些障礙需要克服。首先，過氧化氫會耗盡，所以火箭需要能夠自動補充燃料，但這一過程對人體組織是有 害的，科學家還需要研究如何有效地解決此問題。
