巴西物理学家带你见证磁纳米粒子的神奇———
“小个子”的特异功能
小小的磁纳米粒子真的可以让癌症患者免受化疗之苦?近日,著名磁纳米物理学家Paulo8Cesar8de8Morais教授做客“千人计划·百人讲坛”校庆系列学术讲座,介绍了磁纳米粒子的应用。
“磁纳米粒子是物理长度处于纳米量级的磁性材料。”Paulo8Cesar8de8Morais从基础物理知识入手,慢慢将大家带入了磁纳米粒子的世界。一纳米等于十亿分之一米,千分之一微米,大约只有三到四个原子的宽度。当磁性材料的物理长度处于纳米尺度时,就会呈现出反常性质。比如,磁纳米粒子在交变磁场的作用下,升温效果明显,这是因为磁滞效应。磁纳米粒子因此拥有了普通磁材料和普通纳米材料所没有的“特异功能”。磁纳米粒子在医学和工业上被广泛应用,对它们的研究一直让科学家“趋之若鹜”。
Paulo8Cesar8de8Morais以治疗皮肤癌、口腔癌等为例,介绍了利用磁纳米粒子的靶向性,对疾病进行的定点治疗。他向大家展示了载有药物的靶向磁纳米粒子胶囊在体内进行运输的画面,并对药物定点释放、进入相应细胞的过程进行说明。
磁纳米靶向药物,就是将药物绑定在磁性纳米粒子中,通过静脉将其注射到体内,再通过外磁场的引导,可以使药物通过血液循环系统到达特定部位。这就好比在需要用药的地方安上了一块大磁铁,将药物吸引集聚在此处。这样不仅治疗效率高,而且不会损害其他部位。传统抗癌药物通过血液循环分布于体内,需要很大剂量才能达到预期的治疗效果,在杀死肿瘤细胞的同时也对正常细胞有所损伤,对身体有一定的副作用。利用磁纳米胶囊给药则很好地避免了副作用,且方法简单、易于控制,治疗效果也好得多。
Paulo8Cesar8de8Morais对磁纳米粒子癌症热疗法进行过研究。这是利用肿瘤细胞和正常细胞的热敏感性差异,消灭肿瘤细胞的疗法。磁性纳米粒子进入体内,科学家能通过声、光、电、磁、热力学等方式对其进行操控。磁纳米粒子进入身体后,科学家通过靶向技术可以让它被特定的肿瘤细胞所摄入,分散在肿瘤中,然后通过外加磁场,对磁纳米粒子进行加热。这就相当于为肿瘤均匀加热。研究发现,过热环境能导致肿瘤细胞逐渐凋亡,但又不会伤害到正常的细胞。这就是磁纳米粒子癌症热疗法的基本原理。
(PauloCesardeMorais是IEEE磁学协会技术委员会委员,巴西联邦科技部一级研究员,研究领域涉及磁纳米热疗等。)

