2010-12-30
神奇納米治癌有望
「Nami nami nami nami……」電視胸罩廣告如此唱道。此廣告詞曾一度熱冠全城。
「納米牛仔褲,一百蚊三條!」這是女人街售貨攤上立着的紙皮板。
在工展會,甚至有售「納米能量保健杯」,據聞有助降血壓、通便秘、吸濕除臭。
「『納米』這個詞,是用得比較爛。」香港城市大學製造工程及工程管理學系孫東博士如是說。
受市面上多種真假莫辨的產品影響,不少港人會把「納米」與「神棍」二詞連繫起來。也難怪早前在城大舉行「第四屆IEEE 國際會議─納米科技的醫學應用」的孫東博士煞有介事地向我說: 「納米不是壞事,希望報道正面些!」所謂納米(nanometer, nm) , 其實與「毫米」(mm)、「厘米」(cm)同樣,屬長度單位。1nm 等於十億分之一米。那即是有多長呢?以微雕為例,假設一粒小米粒能刻下唐詩三百首全文(約二萬字),每個字的面積也有10000.10000 nm 大小。在納米王國而言,已算是巨人了。
物理學家及諾貝爾獎得主RichardFeynman 在1959 年曾提出: 「如果人類能夠在原子╱分子尺度上來加工材料和製造裝置,我們將有許多激動人心的新發現。
」這是關於納米最早的夢想。
Dr. Feynman 當時想像到的是把二十四本《大英百科全書》抄到一枚大頭針針尖上─這不是天荒夜譚,早於1990 年美國加州IBM研究中心的Don Eigler 便成功於低溫下操作「掃描穿隧道式顯微鏡」,利用它的探針將35 個Xe(氙)原子於Ni (鎳)基版上排列成IBM 三個英文字母。每個Xe 的直徑僅約0.2nm。
納米技術說穿了不過就是「把東西做得很小」,為什麼能成為舉世注目的科技呢?
原來當物質體積小到一定程度,就會出現量子效應、小尺寸效應等特殊現象。
光、熱、磁、電、聲、力等在納米王國也遵守着另一套規矩,有着不同的特性。例如金要加熱到攝氏1063 度才會溶成液態,但2nm 的金微粒,只要327 度就足夠了。
而在醫學上講,納米技術的運用就以微觀至細胞的角度,解決疑難雜症。
簡單而言,納米醫學的藥再也不是以病人而是以病細胞作為服藥對象。由此可知,傳統醫學也將因納米技術而出現翻天覆地的改變。
治療絕症新機遇
「目前納米醫學還在測試階段,離工業化及大規模應用仍相去甚遠。」正從事納米技術研究的美國康寧公司高級研究經理方曄道。
「部分藥物如哮喘藥已開始運用納米技術,但這些藥粉的體積最小也只有200n m 左右,嚴格來說仍未到達納米階段,只能算是『相當接近』。」儘管納米醫學仍未能普及應用,但世界各地的專家已開始作各方面的嘗試。台灣的研究員利用納米導航配合聚焦超音波,開啟血腦屏障,讓納米化的藥物可進入腦部,治療死亡率甚高的腦瘤。動物實驗顯示,經過一次納米治療,腦瘤患者的壽命可延長1.66 倍。
保加利亞科學家成功發明一個用於試管人工受精的全自動納米機器人Hydromin a。它可用超薄吸液管對細胞進行注射,精確地將精子注入卵子,避免傳統人手操作引致的失誤,使受精率較過去提高超過一百倍。
納米醫學甚至成為治療癌病的新希望。
MIT 研製出一種大小僅20nm 的智慧炸彈,能夠通過化學特性識別癌細胞,並進行攻擊。其細小的體積令它足以鑽入單個癌細胞內爆炸,將其摧毀。
工程學研究細胞
孫東雖是工程學科的學者,但他正在進行的卻是醫學研究。
「我搞的是透過工程學在納米環境下研究細胞的操作機理。」他說。「現在人類仍未能完全掌握細胞的基本運作機制(mechanism)。透過理解其工作模式,人類就可以進一步控制它們,甚至進行單個細胞的手術,解決醫學問題。」「因為許多疾病如癌症等,單靠傳統醫學未能有妥善的治療對策。而納米技術有趣之處就是它提供跨領域合作的機會,嘗試從其他角度治療疾病。以是次IEEE 會議為例,參加者有物理學家、工程學家、工業家等。這樣的會議在世界是少見的。」孫東強調,納米醫學目前只是起步階段,要有效應用,還需十年以上時間。將來納米技術對醫學的實際影響為何?這問題就好像在問電腦對醫學有何作用一樣,無法回答。台灣國立東華大學物理學系副教授馬遠榮則形容納米技術將在蒸汽機、內燃機、電子計算機之後掀起第四次工業革命。
「香港醫療水平不錯,政府與市民對醫學發展很重視,醫學院也有兩間,最重要的是我們有比較好的知識產權法。所以如果香港要發展高科技產業,我認為納米醫學是一個絕佳機會。」孫東如此評論。
楊天帥
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