打造黄金奈米气泡　成为杀死癌细胞的新武器

　　从史前时期开始，黄金就已为人所知及重视，也是人类最早使用的金属之一，被用于装饰于仪式中。闪耀的黄金除了是吸引众人目光的高贵象征，而由于质量稳定又具有极高的生物相容性，在医学上也被广泛运用于制作医疗用品里。随着科技的进步，黄金奈米粒子也能摇身成为对抗癌症的「黄金武器」。

　　现今的的癌症早期治疗时，医师通常尽最大努力去除每一个患病细胞，因为任何遗留的细胞都可能生长成新的肿瘤或转移到整个身体。然后，肿瘤学家通常采用放射治疗或化学疗法进行手术，以增加消除任何残留肿瘤细胞的机会。但是这种打击癌症的标准方法是宁可杀错一百不愿放过任何一个的焦土政策。有时肿瘤科医师还会在手术后以放射线或化疗方式毒杀可能残留的癌细胞以降低癌症复发的机率。不过放射线或化疗也伤害正常的细胞而导致疲倦、恶心、呕吐或掉发等副作用。

 

　　随着现今科技的进步，医师和科学家们一直在寻求利用奈米技术，将黄金原子用于检测和杀死肿瘤手术遗留下的癌细胞。2016 年德州莱斯大学（Rice University）的 Lapotko 教授成功运用此技术侦测到小鼠体内手术后残存的癌细胞并将之歼灭，更重要的是小鼠的癌症因此不再复发，他们的研究成果已发表于《自然奈米技术》期刊。Lapotko和其他研究人员开创了一种被称为奈米颗粒的金原子簇，可以作为抗癌细胞的有力武器。希望能降低治疗癌症的副作用而且更有效的减少治疗后的复发。目前除了老鼠实验之外，研究人员也预计在未来2年内展开人体试验。如果技术在人们身上证明是成功的，它可以大大提高癌症患者的机率，特别是在不能手术去除整个肿瘤的情况下

 

　　不过黄金奈米粒子并不具区分癌细胞与正常细胞的能力，若想有效杀死癌细胞必须有方法让更多的黄金粒子进入癌细胞而不要进入正常细胞。为达此目的，科学家在奈米粒子外包覆上能专一辨认癌细胞表面蛋白的抗体，如此可大大提升黄金粒子进入癌细胞的效率，相较于正常细胞的粒子多达 100 倍。经过多年试验，科学家发现以波长为 782 奈米的近红外光照射组织内的黄金粒子极短的时间（30 微微秒），能使黄金粒子迅速发热，如果癌细胞内的黄金粒子累积够多，则雷射光照射所产生的热就足够破坏并使癌细胞死亡。科学家也发现若黄金粒子小于 10 奈米（10nm）癌细胞会很快将它排出细胞外，若大于 100 奈米则很不容易进入细胞。因此 60 奈米大小的黄金粒子效果较好。

 

　　结果，当黄金奈米颗粒注入血液中时，它们倾向于渗出血管开口并聚集在肿瘤周围。但是，一旦在细胞内，奈米颗粒可以作为特洛伊木马。当研究人员用红外光打到金原子时，可以穿过厘米的组织，颗粒加热并杀死癌细胞。不幸的是，奈米粒子加热策略有两个问题。首先是一些黄金奈米颗粒总是在正常细胞内和周围结束，所以当去除癌症后，健康的组织会被损坏。同样，通常用于加热颗粒的红外光的连续光束。这也使热量远远超过癌细胞并进入正常组织。在肿瘤生长在生命组织内和周围诸如神经或动脉壁的情况下，对健康组织的任何附带损伤可能是衰弱或危险的。

 

　　为了缩小治疗的重点，Lapotko及其同事试图修改奈米粒子的切割方法。他们开始使用已经植入人鳞状细胞癌的小鼠，人类头颈部肿瘤中常见的癌细胞。他们用免疫蛋白质抗体装饰他们的黄金奈米颗粒，其特异性地锁定在位于鳞状细胞表面的受体上。集中了这些颗粒，在癌细胞内和周围产生了数十个簇。而不是射击连续的激光束，研究人员只发射超短的红外脉冲。希望这样可以防止热量蔓延到周围的正常组织。但是这种做法还有一个更重要的作用：当金纳米颗粒很大时，会导致温度升高。这种蒸发相邻的水分子，产生微小的气泡，迅速膨胀和爆裂，剥离了癌细胞。 Lapotko说，他们的关键是「奈米颗粒簇在癌细胞中产生奈米气泡，而不是正常的组织。」

 

　　中研院院士洪明奇博士在《科学》期刊评论，这是非常有趣的研究。该方法与常规手术相当吻合，能够去除大肿瘤，他说的新技术就像微观手术一样对靶细胞进行靶向。 洪明奇强调，许多在动物中起作用的肿瘤学方法永远不会像人类一样有效。但是如果这样做，可以打开一个全新的进路来查找和消除手术后留下的残留癌细胞。