“以往的試驗(yàn)方法對于細(xì)胞內(nèi)生物分子的檢測僅能維持很短的一段時(shí)間,技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)就在于如何將癌細(xì)胞研究中用于冷光標(biāo)識的熒光生物分子染料替換掉”,Nesladek補(bǔ)充道。
而最新的NDPs技術(shù)則擁有無可比擬的優(yōu)勢:生物兼容性高、細(xì)胞內(nèi)存在時(shí)間長且不影響細(xì)胞機(jī)理;更重要的是這些納米金剛石是可控的,可以人為的設(shè)計(jì)一些光學(xué)、磁性和表面屬性。NDPs以其納米尺寸進(jìn)入細(xì)胞膜,而這種超微的非侵襲式滲透方式對于細(xì)胞功能又不會(huì)產(chǎn)生任何影響,對細(xì)胞幾乎是零傷害。NDPs的冷光和磁性則會(huì)根據(jù)它和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相互反應(yīng)而發(fā)生變化。
NDPs的表面具有附著特定生物分子的屬性,比如DNA分子。當(dāng)科學(xué)家將這些附著有生物分子的納米金剛石輸送至靶細(xì)胞后,NDPs就可以采集、檢測或是改變細(xì)胞內(nèi)的生物成分。這樣,熒光納米金剛石不僅可以檢測癌癥初期的細(xì)胞變化,還可以對這些癌細(xì)胞進(jìn)行初步的矯正治療。后續(xù)科研計(jì)劃將在歐盟的DIAMANT項(xiàng)目中執(zhí)行。
一些科學(xué)家非??春脽晒饧{米金剛石的這項(xiàng)應(yīng)用,“藥物輸送載體技術(shù)的發(fā)展對于現(xiàn)在諸多疾病的治療都有重要作用,包括癌癥等棘手疾病”,德國烏爾姆大學(xué)量子光學(xué)研究院的Fedor Jelezko如是說,“歐盟的Dinamo項(xiàng)目就是利用納米金剛石材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域藥物輸送技術(shù)方面的一次創(chuàng)新嘗試和突破”。在熒光顯微鏡技術(shù)的幫助下,承載有藥物的納米金剛石顆粒因其特殊的光學(xué)性能而被清晰的觀察到,這就為細(xì)胞內(nèi)藥物的準(zhǔn)確輸送和投放提供了極大的便利。目前,NDPs檢測技術(shù)的論證工作已經(jīng)在法國古斯塔夫•魯西癌癥研究所和巴黎高等師范學(xué)院(ENS)開展。
也有一些專家對于該技術(shù)持謹(jǐn)慎觀望態(tài)度,ENS的物理學(xué)教授François Treussart辯解道:“金剛石是一種惰性比較大的物質(zhì),在人體內(nèi)根本不可能被降解,存在著排不出體外的風(fēng)險(xiǎn);雖然很多實(shí)驗(yàn)?zāi)壳耙呀?jīng)證明了金剛石能夠承載藥物進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)輸送,但這僅僅局限于培養(yǎng)皿內(nèi)的細(xì)胞試驗(yàn)和小白鼠,人體試驗(yàn)的未知性和風(fēng)險(xiǎn)性現(xiàn)在仍一無所知”。
不過,F(xiàn)rançois Treussart又補(bǔ)充道,雖然歐盟的Dinamo項(xiàng)目存在未知風(fēng)險(xiǎn),但納米金剛石作為診斷設(shè)備和檢測工具,在醫(yī)療應(yīng)用中還是很有發(fā)展前景的,特別是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中干細(xì)胞植入的過程檢測和追蹤。近期,臺灣中央研究院的原子與生物分子科學(xué)研究所的熒光—ND項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研究的正是這一課題。
在靶向細(xì)胞中,熒光納米金剛石探針用來檢測和傳送癌變細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的機(jī)理變化。目前Dinamo項(xiàng)目的理論研究暫時(shí)告一段落,德國的斯圖加特大學(xué)已經(jīng)開始著手研制這種NDPs探針。此外,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)Dinamo項(xiàng)目對于乳腺癌和大腸癌的診斷檢測非常準(zhǔn)確有效,而對于其他一些癌癥則效果不佳,甚至診斷不出。Nesladek說,諸多疑問都將推動(dòng)歐盟在下一期項(xiàng)目中的研發(fā)力度。(編譯自“Nanodiamonds: A cancer patient's best friend”)