在2003年11月上旬的《美国科学院院报》上,美国莱斯大学的詹妮弗,韦斯特(Jennifer West,见上图)博士及其同事报道了她们最近完成的一项科研试验,即用一种精心设计的“纳米壳,nanoshell"将癌细胞烧死。如果此项研究确有成效的话,小型化医学介入疗法也许很快就会成为现实。目前在对付原因不明的肿瘤时,通常是将其与周围许多健康组织一并切除,而韦斯特博士的这项研究则有可能为今后治疗癌症提供一种更好的处理方法。

纳米壳是科学家们给一种直径只有几纳米的球体所取的奇特名字,这种球体是在绝缘体(本项研究中用的是硅)的外面包裹导体(本项研究中用的是金)而制成的。

韦斯特博士之所以对此特别关注,是因为这种球体具有特殊的电学性质,其核周围的导电外壳起着p所谓的等离子体共振器作用。等离子体也能产生电波,纳米壳特定尺寸的外壳会与有特定频率的等离子体发生共振,颇有点像是特定尺寸的钟在受到敲击时以一种特别的音符发出共鸣。

这可是很有价值的现象,因为物体的等离子体共振频率决定了其多种光学特性,包括它极易吸收的光的波长。韦斯特博士想设计的就是一种能够穿透肉体吸收特定波长红外光的装置。她的设想是,如果把适当大小的纳米壳散射人肿瘤内部,然后用这种波长的光对其进行照射,那么这些纳米壳就会吸收这种光,并加热消灭其周围的癌细胞。

为了试验这一设想,韦斯特先是用经佩氏培养皿培养的人乳腺癌细胞进行了初试。当她把纳米壳与这些乳腺癌细胞混合并使之暴露于红外光下之后,这些癌细胞均被彻底消灭了。接着,韦斯特博士转向动物试验,这项研究的实验动物是用已发展成肿瘤的癌细胞接种过的小鼠。

当然,首先要做的是对这些肿瘤进行精确定位( 此项工作采用的是磁共振成像MRI技术)。随后,韦斯特博士把纳米壳注射到这些肿瘤内并让实验鼠暴露于红外光下。在试验完成之后,她仔细检查了其肿瘤部位,并将检查结果与对照组的情况进行了比较,对照组的小鼠也经过类似的试验过程,只不过它们被注入的是盐水而不是纳米亮。

试验结果表明,纳米壳发挥了它们的作用,加热并杀死了其周围的癌细胞。而从对照组的情况来看,那些小鼠的癌细胞则没有受到影响。

当然,鼠不能与人相提并论。韦斯特博士尚未证实这种方法能否切实将癌症患者的肿瘤根除,而不仅仅只是使其受到损伤。特别是,如果要想使纳米壳成为一种癌症疗法,还需要有比MRI更好的技术来对肿瘤中所有的癌组织进行确认。

不过,看来不用担心,韦斯特博士早就胸有成竹。与正常细胞相比,肿瘤细胞的细胞膜外表面上具有特殊的蛋白质,这意味着有可能生产出能识别肿瘤细胞并与其粘附的抗体。韦斯特博士认为,如果用这种恰到好处的抗体来包裹她的纳米壳,它们就能率先与肿瘤细胞发生粘附,这样就只有癌组织才会被加热烧死。看来,这确实是一项很有前途的技术。