如何實(shí)現(xiàn)的腫瘤靶向治療而不損傷正常組織一直是醫(yī)學(xué)界追求的目標(biāo)。zui近，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王春儒課題組研究人員開(kāi)發(fā)的基于金屬富勒烯納米顆粒的“分子手術(shù)刀"腫瘤治療技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的道路上前進(jìn)了一大步。
*，實(shí)體腫瘤組織實(shí)際上是由腫瘤細(xì)胞和腫瘤血管形成的一個(gè)完整生態(tài)系統(tǒng)，不僅包含腫瘤細(xì)胞，內(nèi)部還有豐富的腫瘤血管?，F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)證明，腫瘤血管與正常血管在結(jié)構(gòu)上存在巨大差異。一般來(lái)說(shuō)，正常血管需要一年時(shí)間才能夠長(zhǎng)成，是由內(nèi)膜、中膜和外膜構(gòu)成的三層密實(shí)結(jié)構(gòu)，而腫瘤血管只用4天即可形成，結(jié)構(gòu)上為由內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成的單層薄膜。而由于構(gòu)成腫瘤血管的內(nèi)皮細(xì)胞間隙較大、結(jié)構(gòu)不完整，導(dǎo)致腫瘤血管通常包含有大量納米尺度的小孔，使小分子和一些納米顆粒能夠透孔而出。目前已有很多研究利用腫瘤血管這種對(duì)小分子和納米顆粒的高通透性設(shè)計(jì)藥物，通過(guò)控制藥物顆粒合適的尺寸使其透過(guò)腫瘤血管進(jìn)入瘤體，從而有效地提高抗腫瘤藥物在腫瘤內(nèi)的濃度。
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)納米顆粒的尺度在合適的尺度下（例如50-200nm），要經(jīng)過(guò)幾分鐘甚至幾十分鐘才能通過(guò)腫瘤血管的間隙，在這一過(guò)程中納米顆粒被腫瘤血管的內(nèi)皮細(xì)胞所緊密包圍，因此可以通過(guò)合適的設(shè)計(jì)由此特異性地破壞腫瘤血管。化學(xué)所研究人員首先利用磁性金屬富勒烯，設(shè)計(jì)了尺度在150納米左右的水溶性納米顆粒，這種納米顆粒能夠通過(guò)吸收射頻提高內(nèi)能，在幾分鐘至幾十分鐘后由于內(nèi)能升高發(fā)生相變，并伴隨著體積劇烈膨脹50%左右。然后將金屬富勒烯納米顆粒靜脈注入小鼠體內(nèi)，數(shù)分鐘后這些納米顆粒抵達(dá)腫瘤位置并長(zhǎng)時(shí)間卡在血管壁上。這時(shí)再對(duì)小鼠施加射頻“引爆"這些納米顆粒。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些鑲嵌在腫瘤血管壁上的金屬富勒烯納米顆?！氨?有效地破壞了腫瘤血管，而后迅速阻斷對(duì)腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就可*“餓死"腫瘤細(xì)胞。
因?yàn)閹缀跛械哪[瘤細(xì)胞都連接在腫瘤血管上，而正常細(xì)胞只連接在正常血管上，因此這種方法能夠異常地殺滅腫瘤而對(duì)正常生物組織和器官無(wú)害，可稱(chēng)之為針對(duì)實(shí)體腫瘤的“分子手術(shù)刀"。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)治療過(guò)程快速、、低毒，而且對(duì)于肝癌、肺癌、乳腺癌等多種實(shí)體瘤均有顯著療效，是一種廣譜的腫瘤治療技術(shù)。目前該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)內(nèi)和，正在進(jìn)行臨床前實(shí)驗(yàn)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在SCIENCE CHINA Materials（《中國(guó)科學(xué)：材料科學(xué)》上。