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納米醫(yī)藥前景看好 但安全性研究亟待加強(qiáng)


來源:《中國(guó)醫(yī)藥報(bào)》

標(biāo)簽納米
作為一門新技術(shù),納米技術(shù)與醫(yī)藥領(lǐng)域的結(jié)合產(chǎn)生了一個(gè)全新的領(lǐng)域——納米醫(yī)藥。近年來,這個(gè)新領(lǐng)域以令人目眩的速度發(fā)展,吸引了人們的目光,也存在不少爭(zhēng)議。日前,在2007年世界藥學(xué)大會(huì)暨國(guó)際藥學(xué)聯(lián)合會(huì)第67屆年會(huì)期間,記者采訪了國(guó)內(nèi)外納米醫(yī)藥研究領(lǐng)域的有關(guān)專家。

    他們認(rèn)為,納米醫(yī)藥的基礎(chǔ)研究發(fā)展速度很快,前景看好,但是從全球納米醫(yī)藥發(fā)展態(tài)勢(shì)來看,亟須加強(qiáng)的是其安全性研究,這是當(dāng)前納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)為人類健康服務(wù)過程中必須跨越的障礙。

  ▲發(fā)展前景看好

  納米醫(yī)藥的境遇可說是“一朝被人識(shí),獨(dú)秀占枝頭”。起步于2000年左右的納米醫(yī)藥由于在腫瘤、心血管病、傳染病等重大疾病的診治方面所顯示出來的廣闊的應(yīng)用前景,在短短幾年就成為各國(guó)政府的“寵兒”。21世紀(jì)以來,各國(guó)政府相繼加大了對(duì)納米醫(yī)藥研究的資助力度,美國(guó)、德國(guó)、瑞士、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都已將納米生物技術(shù)和納米醫(yī)藥作為本國(guó)國(guó)家納米發(fā)展戰(zhàn)略的主要內(nèi)容之一。

  以美國(guó)為例,1991年美國(guó)正式將納米技術(shù)列入“國(guó)家22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)”和“2005年的戰(zhàn)略技術(shù)”。2000年2月,白宮正式發(fā)布了《國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃》(NNI),提出了美國(guó)政府發(fā)展納米科技的戰(zhàn)略目標(biāo)和具體戰(zhàn)略部署,使美國(guó)進(jìn)入全面推進(jìn)納米科技發(fā)展的新階段。2003年12月3日,美國(guó)總統(tǒng)布什簽署了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法案》,批準(zhǔn)4年內(nèi)投資37億美元,支持對(duì)納米技術(shù)的研究,標(biāo)志著美國(guó)政府對(duì)納米科技從“零碎”的支持,轉(zhuǎn)向“全面整體”的實(shí)質(zhì)性支持。隨著納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域表現(xiàn)出越來越誘人的應(yīng)用前景,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院計(jì)劃在未來幾年內(nèi)把醫(yī)用納米技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目。

  去年我國(guó)頒布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》也將納米研究列入“重大科學(xué)研究計(jì)劃”,成為未來15年我國(guó)引領(lǐng)未來發(fā)展、實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)跨越的4個(gè)重中之重的領(lǐng)域之一,而其中納米生物學(xué)和納米醫(yī)藥研究占有很大比例。

  據(jù)科技部相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,一年多來,我國(guó)有關(guān)部門進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)納米科研的部署!凹{米研究”重大科學(xué)研究計(jì)劃僅去年就部署了13個(gè)重大項(xiàng)目。國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院都從不同層面部署了一批與納米相關(guān)的重大項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目,其中醫(yī)藥相關(guān)項(xiàng)目占據(jù)了重要的位置。

  “可以說,我國(guó)非常重視納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究發(fā)展,也給了很大的支持!北本┐髮W(xué)的呂萬良教授告訴記者。前不久,一項(xiàng)由復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院牽頭,北京大學(xué)和華中科技大學(xué)相關(guān)院系、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所等相關(guān)單位參與,以“導(dǎo)向性納米載藥系統(tǒng)及其在腦部疾病治療與診斷中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”為題申報(bào)的“國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目”獲準(zhǔn)立項(xiàng),也證明了這一點(diǎn)。

  ▲研究成果眾多

  呂萬良教授介紹,目前來看,納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用主要涉及生物材料、藥物傳輸系統(tǒng)、診斷技術(shù)、活體影像技術(shù)以及中醫(yī)藥的研究。據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)外在這些領(lǐng)域的研究均取得了可喜的進(jìn)展。

  在生物材料領(lǐng)域,納米技術(shù)可用于口腔、骨科、皮膚科材料的研究,我國(guó)已經(jīng)有產(chǎn)品研制成功。例如,今年年初,清華大學(xué)研究人員研制的生物活性納米人工骨材料獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局的三類植入產(chǎn)品試生產(chǎn)注冊(cè)證,成為我國(guó)第一個(gè)在市場(chǎng)公開銷售和在臨床應(yīng)用的納米醫(yī)藥產(chǎn)品。

  利用納米技術(shù)制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現(xiàn)實(shí),此領(lǐng)域也被認(rèn)為是最有可能取得突破的領(lǐng)域。美國(guó)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了對(duì)前列腺癌、直腸癌等多種癌癥的早期診斷。納米傳感器靈敏度很高,在進(jìn)行血液檢測(cè)時(shí),當(dāng)傳感器中預(yù)置的某種癌細(xì)胞抗體遇到相應(yīng)的抗原時(shí),傳感器中的電流會(huì)發(fā)生變化,通過這種電流變化就可以判斷血液中癌細(xì)胞的種類和濃度?蒲腥藛T估計(jì),今后可能會(huì)有多種納米傳感器集成在一起被置入人體,以用來早期檢測(cè)各種疾病。

  在生物分子追蹤領(lǐng)域,科研人員把某種納米顆!梆ぁ痹谏锓肿由,然后利用納米顆粒的發(fā)光特性研究生物分子的行蹤。這對(duì)研究艾滋病病毒等在人體內(nèi)的活動(dòng)過程十分有益。

  另外,藥物的靶向輸運(yùn)與控制釋放是藥物新技術(shù)發(fā)展的重要方向,可以借助納米技術(shù)與納米材料的進(jìn)步而獲得更好的推進(jìn)。有關(guān)的研究成果報(bào)道得非常多,而且有些已經(jīng)上市。例如美國(guó)伙伴制藥公司的抗癌新藥紫杉醇納米制劑在2005年就已通過美國(guó)食品藥品管理局(FDA)的批準(zhǔn)上市。

  有人稱“納米技術(shù)將給古老的中醫(yī)藥帶來一場(chǎng)革命”。首先,由于納米技術(shù)對(duì)物質(zhì)超微粒化的作用,納米級(jí)粒子將使中藥在人體內(nèi)的傳輸更方便,可提高中藥在體內(nèi)的生物利用度,而且可以把納米藥物做成膏藥貼在患處,通過皮膚直接吸收而無須注射,這將使中醫(yī)外治法發(fā)生重大變革,使中醫(yī)外用傳統(tǒng)劑型邁上一

  個(gè)新的臺(tái)階。還有,納米技術(shù)在中藥加工方面的應(yīng)用,能在保持中藥原藥成分的基礎(chǔ)上,使藥物有效成分充分析出,形成獨(dú)具特色的納米中藥材料。目前,我國(guó)在多種藥材,如靈芝、甘草等的納米化研究方面取得了不少進(jìn)展。

  ▲安全性之“坎”難以逾越

  對(duì)于納米醫(yī)藥產(chǎn)品來說,包括呂萬良教授在內(nèi)的多位醫(yī)藥專家表示,其安全性研究是當(dāng)務(wù)之急,也是納米醫(yī)藥產(chǎn)品健康發(fā)展的瓶頸。

  由于小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和巨大比表面積等,納米材料具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。納米材料在進(jìn)入生命體后,與生命體相互作用所產(chǎn)生的化學(xué)特性、生物活性與化學(xué)成分相同的常規(guī)物質(zhì)有很大不同,有可能給人類健康帶來嚴(yán)重?fù)p害,并成為許多重大疾病的誘因。

  據(jù)呂萬良教授介紹,在倫敦的歷史上,因煙霧造成大氣污染危害人們健康的狀況曾多次出現(xiàn),可查的類似事件達(dá)12起之多。1952年最為嚴(yán)重的一次,有4700人因呼吸道疾病而死亡;霧散之后的兩個(gè)月內(nèi)又有8000多人死于非命。英國(guó)當(dāng)局組織力量對(duì)造成煙霧毒害的原因進(jìn)行了調(diào)研,科學(xué)家們經(jīng)過了近10年的努力,才弄清這主要是由于煤炭燃燒釋放出的煙塵中含有三氧化二鐵等細(xì)小的納米顆粒大量增加造成的。也就是說,納米物質(zhì)的小尺寸在給人們帶來難以預(yù)料的好處之外,也可能帶來不可想象的災(zāi)難。由此人們提出疑問:這些納米材料進(jìn)入生命體后,是否會(huì)導(dǎo)致特殊的生物效應(yīng)?這些效應(yīng)對(duì)生命過程和人體健康是有益還是有害?納米量級(jí)的微小顆粒,是否會(huì)穿越血腦屏障,進(jìn)入大腦而影響大腦功能?2003年《自然》雜志報(bào)道了萊斯大學(xué)生物和環(huán)境納米技術(shù)研究中心科學(xué)家Mason Tomson的工作,即巴基球(buckyball,碳分子組成的納米級(jí)顆粒)可以在土壤中毫無阻礙地穿越。那么,納米產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過程中進(jìn)入自然環(huán)境,會(huì)不會(huì)給人們帶來危害?這些問題不解決,納米醫(yī)藥的許多研究成果都將無法用于臨床,毒性和安全性問題成為納米醫(yī)藥研究面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)和納米醫(yī)藥實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵阻力。

  呂萬良教授認(rèn)為,不管是目前各國(guó)對(duì)納米產(chǎn)品概念界定的不統(tǒng)一,還是各個(gè)國(guó)家相關(guān)法律規(guī)范的空白,其根源都在于對(duì)其研究的不徹底。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)認(rèn)識(shí)尚未達(dá)到一定程度的事物來說,制定適當(dāng)?shù)恼邅硪?guī)范它發(fā)展無疑是一件困難的事情。他認(rèn)為,在“十一五”期間,我國(guó)如果在此領(lǐng)域有所突破,也許會(huì)催生有關(guān)法規(guī)的出臺(tái)。

  荷蘭歐加農(nóng)公司的TomSam博士則認(rèn)為,目前納米技術(shù)的發(fā)展面臨包括精確定義、工作機(jī)理的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、環(huán)境影響的評(píng)估、制定相關(guān)規(guī)范和政策的六大挑戰(zhàn)。這些方面都還需要人們付出更多的努力。TomSam博士強(qiáng)調(diào),規(guī)范制度的建立并非是靜態(tài)的,隨著人們對(duì)納米技術(shù)了解的深入,會(huì)不斷地修正和完善這些法規(guī)政策。

  【相關(guān)鏈接】

  1納米相當(dāng)于十億分之一米。在這樣小的尺度上對(duì)物質(zhì)和材料進(jìn)行研究和處理的技術(shù)被稱為納米技術(shù)。納米技術(shù)不僅僅是尺度上的縮小,材料尺度在進(jìn)入100納米以內(nèi)時(shí)其物理、化學(xué)特性將發(fā)生重大變化,而這些變化可能是現(xiàn)有理論所無法解釋的。

  納米科技一個(gè)最顯著的特點(diǎn)是它的跨學(xué)科特性,它涉及到化學(xué)、物理、生物學(xué)、分子生物學(xué)、工程和材料科學(xué)等眾多學(xué)科。目前納米技術(shù)已同信息技術(shù)、生物技術(shù)一樣被稱作未來最重要、最核心以及涉及面最廣的三大高新技術(shù),對(duì)未來經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和社會(huì)發(fā)展將產(chǎn)生重大影響,并可能引導(dǎo)下一場(chǎng)工業(yè)革命。以微電子技術(shù)為代表的微米科技,曾經(jīng)并且正在對(duì)世界產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,而在比微米更深入微觀的納米世界里,科技也許會(huì)創(chuàng)造更大的奇跡。

  科學(xué)界普遍認(rèn)為,納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)、制造業(yè)、材料和通信等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)美國(guó)全國(guó)科學(xué)基金會(huì)預(yù)測(cè),未來10年,全球納米技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約1萬億美元,其中三大主要領(lǐng)域:納米材料占3400億美元,納米電子學(xué)占3000億美元,納米生物制藥占1800億美元。(劉云濤)
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