文／王瀟雨
20世紀80年代，納米技術問世。這是一種在納米尺度（從原子、分子到亞微米尺度之間）上研究物質的相互作用、組成、特性與製造方法的科學。納米尺度覆蓋了從蛋白質、DNA到細胞器的範圍，為生命科學家提供了源源不斷的靈感和廣闊的創造空間。納米技術對醫療和健康產業的影響日趨顯著，在藥物輸送、生物材料、造影、活性植入等醫療應用中大顯身手。
定點封堵腫瘤血管
能遊走在血管裡自動尋靶的納米機器人，憑藉精準運輸和定點栓塞的優勢，對乳腺原位腫瘤、黑色素瘤、卵巢皮下移植瘤和原發肺部腫瘤在內的多種腫瘤都有良好的治療效果。
最近，中國大陸國家納米科學中心團隊研發出一款超分子自組裝的DNA納米機器人，該成果登上《自然‧生物技術》雜誌並獲如下評述： 「中國科學家嘗試利用醫學納米機器人治療腫瘤等惡性疾病，這種新穎的納米機器人將改變人們對藥物輸運的傳統觀念，為更有效的腫瘤治療提供全新策略。」「血液中的凝血酶是機體凝血系統的一種關鍵酶，能快速高效地誘導血栓形成。如果將凝血酶作為特定的「貨物」裝載在納米機器內部，靶向運輸
並精確釋放至腫瘤血管，誘導凝血產生血栓，就可以通過栓塞腫瘤血管達到高效抑制腫瘤生長和轉移的目的。」該機器人主要研發者、國家納米科學中心聶廣軍研究員介紹，該團隊利用DNA折紙術構建智慧化的分子機器，通過自組裝將「貨物」凝血酶包裹在分子機器的內部空腔，分子機器兩端裝載有「雷達」核酸適配體。
當DNA納米機器人到達腫瘤血管時，納米機器上的「鎖」識別特異標誌物而發生結構變化，使得「鎖」從閉合狀態變為開啟狀態，整個納米機器由管狀結構打開變為平面結構，把「貨物」投放在定點位置。
「由於納米機器人具有極好的識別回應功能，僅在腫瘤血管標誌物存在時才啟動活化凝血酶，因此在療效和安全性方面大大優於物理介入治療。」聶廣軍表示，這款DNA納米機器人作為智慧化的給藥平臺，進行多種藥物的聯合高效遞送，有望對傳統難以成藥的物質，比如毒素、蛇毒蛋白等實現有效包載和智慧遞送，進而推動全新抗腫瘤藥物的研發。
納米技術能讓藥物突破化學、解剖和生理學阻礙，抵達病變組織，提高藥物在病灶位置的聚集量，減小對健康組織的損害，較之傳統藥物具有顯著優勢。
納米技術在醫療器械和醫學成像上的應用也被寄予厚望。在醫學造影方面，相較於傳統的螢光染色劑，納米材料壽命更長，光學
性能適應廣泛的工作波長，且設計更加方便。在生物醫學方面，納米孔基因測序技術有望大幅降低基因測序成本並提高測序速度。
納米醫學和毒理學應並重
「正如硬幣的正反面，納米顆粒容易穿越生物屏障、吸附血液蛋白、進入細胞，也容易誘發細胞內慢性炎症。因此，納米醫學和納米毒理學是兩個重要的研究方向。」中國科學院院士、國家納米科學中心研究員趙宇亮指出，對這兩個領域的研究要並駕齊驅。
專家指出，需要在倫理框架下進行謹慎判斷，因為納米顆粒很容易經肺或皮膚進入人體系統，特別是空氣中排放的納米顆粒對健康的威脅是當前最大擔憂。
有資料顯示，人們已發現碳納米管內的金屬污染物和柴油的納米顆粒對健康有不良影響。生產作業中暴露於納米污染物的工人有較高的健康風險。此外，納米顆粒活性高、尺寸微小，納米材料製造過程中所產生的工業排放及納米產品用後的回收，可能會帶來環境風險。為應對倫理、法律和社會問題，美國頒布了國家納米技術計畫，組織了若干工作組。歐盟也與美國合作，建立了一個政策制定平臺。