北京出差歸來，與美劇《良醫(yī)》（The Good Doctor）不期而遇。

該劇講述了年輕的外科醫(yī)生肖恩?墨菲（Shaun Murphy）的成長(zhǎng)故事。肖恩?墨菲的特殊之處，在于他是一名有學(xué)者綜合癥（Savant-Syndrome）的自閉癥（Autism）患者。

自閉患者中約有10%是學(xué)者綜合癥，他們的IQ大部分低于70，但在一些特殊測(cè)試中卻遠(yuǎn)勝于常人。他們的天賦有多種不同的形式，有演奏樂器、繪畫、記憶、計(jì)算及日歷運(yùn)算能力。美國(guó)電影《雨人》中的“雨人”就是一個(gè)典型的學(xué)者癥候群，他對(duì)數(shù)字的計(jì)算能力和記憶力非常驚人。

美劇《良醫(yī)》的男主角肖恩天生不擅長(zhǎng)交際，無法正常的與人交流溝通，更無法從別人的表情和語氣分辨出對(duì)方到底是在說真話還是嘲諷。但是，他卻在醫(yī)學(xué)方面有著超強(qiáng)敏銳的判斷和學(xué)習(xí)能力.換句話說，他就是個(gè)醫(yī)學(xué)天才。

但是這樣的醫(yī)學(xué)天才，卻并沒有哪家醫(yī)院敢聘用他，一個(gè)業(yè)務(wù)能力再強(qiáng)的醫(yī)生，如果處理不好醫(yī)患關(guān)系，缺乏為人處世的情商，那么也只能被淘汰。好在肖恩醫(yī)生足夠幸運(yùn)，他遇見了理解并幫助他的院長(zhǎng)，院長(zhǎng)力排眾議要讓他入院當(dāng)醫(yī)生，因?yàn)樗吹搅诵ざ鞑簧蒲赞o之下善良熱誠的心。但是，一個(gè)無法和別人建立正常社交關(guān)系的醫(yī)生，真的能成為一名合格、甚至出色的外科醫(yī)生嗎？答案都在劇集中。

美劇《良醫(yī)》還有很多關(guān)于生命，關(guān)于死亡，關(guān)于人性的深入探討。肖恩的故事告訴我們，成長(zhǎng)就是一個(gè)不斷自我救贖的過程。

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今天的人類，對(duì)自己的身體認(rèn)識(shí)還非常的淺薄，很多疾病即便是非常常見的，比如高血壓，它的產(chǎn)生機(jī)理，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)至今也沒怎么弄明白。

然而，新材料的成功研發(fā)，或可縮短我們?cè)诤诎抵忻鞯臅r(shí)間。

比如納米材料，它正極大地改變我們的生活和工作方式，并孕育了難以置信的應(yīng)用和技術(shù)。

當(dāng)尺寸“縮小”到100納米或更小時(shí)，常規(guī)材料的許多性能將會(huì)發(fā)生巨大改變。在該尺度上，納米粒子（NPs）具有極高的“表面積—體積比”，這使它具有許多與尺度相關(guān)的特性，部分特性將受量子物理和量子化學(xué)定律支配。

在過去的幾年中，各種納米技術(shù)都利用了這些特性，從而在農(nóng)業(yè)，汽車，建筑，電子，環(huán)境，可再生能源等行業(yè)做出了令人矚目的創(chuàng)新。

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納米技術(shù)用于癌癥治療

在納米醫(yī)學(xué)中，對(duì)某些NPs的功能化，意味著可把“生物友好型”有機(jī)分子或聚合物引入其表面，從而帶來了革命性的應(yīng)用。

例如藥物輸送、治療和診斷技術(shù)，抗微生物技術(shù)和細(xì)胞修復(fù)技術(shù)。后者就是所謂的“納米機(jī)器人”，它充分利用了NPs的光學(xué)，熱，電磁和核子特性。

迄今為止，癌癥仍是人類面臨的最具毀滅性的疾病之一。而納米技術(shù)已經(jīng)把檢測(cè)、治療和治愈多種腫瘤疾病成為可能，而在不久之前，人類對(duì)此還束手無策。

近20年來，用于腫瘤檢測(cè)和治療功能的NPs研發(fā)取得了重大進(jìn)展。NPs已被用作造影劑、藥物運(yùn)載工具，不久之前，在磁性和光子消融療法中，NPs被用作誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡的治療成分。

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今天的主角是磁性納米顆粒（MNPs），它不僅具有適合聚合物或脂質(zhì)的涂層外殼，還具有很強(qiáng)的與溫度及尺寸相關(guān)的磁性能，MNPs是當(dāng)前使用最廣泛的一類NPs（顆粒體系）。

MNPs的表面涂層外殼，可促進(jìn)其與生物系統(tǒng)之間的良好交互作用，這也是維持MNPs在膠體中穩(wěn)定存在的前提之一。

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磁性納米粒子與癌癥的斗爭(zhēng)

用正確的方式把MNPs引入體內(nèi)，對(duì)治療的成功至關(guān)重要，這可以通過主動(dòng)靶向和被動(dòng)靶向過程來實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)，為避開人體免疫系統(tǒng)并成功完成內(nèi)吞（“進(jìn)入細(xì)胞”）過程，則需對(duì)MNPs的理化性質(zhì)（例如大小，形狀，表面電荷和疏水性）進(jìn)行大幅度調(diào)整。

一旦將MNPs注入血液循環(huán)系統(tǒng)，它們主要會(huì)受到巨噬細(xì)胞的攻擊。巨噬細(xì)胞的主要作用就是清除體內(nèi)的任何外源性異物。

巨噬細(xì)胞會(huì)捕獲任何入侵的實(shí)體，并將其集中在巨噬細(xì)胞活性高的區(qū)域，這種功能會(huì)導(dǎo)致MNPs被動(dòng)地靶向到巨噬細(xì)胞活性高的區(qū)域（即肝臟或受感染區(qū)域）。

要實(shí)現(xiàn)MNPs向腫瘤區(qū)的優(yōu)先集聚，則需要利用MNPs固有的理化性質(zhì)和增強(qiáng)滲透及保持效應(yīng)（EPR）來達(dá)成目標(biāo)的。1986年，日本科學(xué)家前田（Maeda）和松村（Matsumura）首次研究了MNPs的EPR效應(yīng)，并實(shí)際應(yīng)用于MNPs靶向到轉(zhuǎn)移性實(shí)體腫瘤區(qū)。

用能與靶細(xì)胞表面受體特異性結(jié)合的配體，來標(biāo)記靶細(xì)胞的表面，可提高M(jìn)NPs成功定向到目標(biāo)靶組織的概率。雖然大約在40年前這種方法就被提出來了，但具有配體修飾功能的MNPs直到最近才具備臨床試驗(yàn)的條件。這種靶向稱為主動(dòng)靶向。（此外，MNPs還可以利用磁場(chǎng)梯度定向到目標(biāo)區(qū)域。）

MNPs還可被用作磁熱療（MHT）的熱源。MHT是一種新穎的，前沿性的癌癥治療方法。

當(dāng)MNPs受外部高頻磁場(chǎng)激勵(lì)時(shí)，它們會(huì)從激勵(lì)磁場(chǎng)中吸收能量，該能量轉(zhuǎn)化為熱量（MNPs的磁化規(guī)律遵循開環(huán)磁滯循環(huán)）。這些熱量可作用于MNPs周圍的組織，并最終殺死腫瘤細(xì)胞。

此外，在該一過程中，只要MNPs處于正確的位置，定制的藥物（通過適當(dāng)?shù)倪B接物連接到MNPs）可直接釋放到癌細(xì)胞中。

還有幾種技術(shù)，可用于檢測(cè)和繪制MNPs在體內(nèi)的位置。由于MNPs可以靶向到特定的細(xì)胞，因此，它們可以用作某些特定疾病的示蹤劑。根據(jù)Langevin曲線，MNPs能比生物系統(tǒng)中存在的其他材料更快地趨于飽和（即達(dá)到相同的磁矩極化），這種快速飽和，可導(dǎo)致磁響應(yīng)的非線性，并被用來檢測(cè)MNPs的存在。

基于同樣的原理，還可通過磁粉成像（MPI）技術(shù)獲得磁性納米顆粒的空間分布圖，這是一種新興的無創(chuàng)層析成像技術(shù)，可直接檢測(cè)到超順磁性納米粒子示蹤劑。另外，由于磁性粒子的磁矩引起T1和T2弛豫時(shí)間的畸變，因此MNPs還可用作核磁共振成像（MRI）的造影劑。

根據(jù)氫質(zhì)子質(zhì)子密度、自旋晶格弛豫時(shí)間（T1）和旋間松弛時(shí)間 （T2）的不同，可對(duì)軟組織進(jìn)行MRI造影。MRI因其高的軟組織對(duì)比度、高空間分辨率、高穿透深度成為目前應(yīng)用最廣泛、功能最強(qiáng)大的無創(chuàng)臨床診斷工具之一。

MNPs（磁鐵礦【Fe3O4】和磁赤鐵礦【Fe2O3】，其他NPs）在影像指引癌癥治療方面具有巨大潛力，它們本身也天然分布在人體內(nèi)部（如鐵蛋白（ferritin）、含鐵血黃素（hemosiderin）、轉(zhuǎn)鐵蛋白（transferrin）、血紅蛋白（hemoglobin）），對(duì)人體無害。

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功能化超順磁性氧化鐵納米粒子

超順磁性氧化鐵納米粒子（SPIONs）因其獨(dú)特的特性（例如物理和化學(xué)穩(wěn)定性，自然豐度和環(huán)境友好性），是組合式和定制化檢測(cè)、治療癌癥的最佳候選材料之一。

把各種化合物，大分子或NPs涂在SPIONs表面上，可使這些納米粒子的表面（進(jìn)一步）功能化，有助于提高膠體穩(wěn)定性并防止粒子的集聚和/或凝聚。

這些物質(zhì)可包括：小分子物質(zhì)（如油酸、膦酸烷基酯、羧酸酯等），聚合物（例如：葡聚糖、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯亞胺（PEI）、殼聚糖、樹枝狀大分子等）和無機(jī)材料（例如金，銀，二氧化硅等），

氧化鐵納米粒子涂層的典型材料和表面工程方法

這種功能化可以防止NPs表面形成蛋白質(zhì)電暈，提高生物相容性，保護(hù)巨噬細(xì)胞，延長(zhǎng)血液循環(huán)時(shí)間。與二氧化硅等無機(jī)涂層材料相比，聚合物具有更好的生物相容性和生物降解性。

SPIONs的聚合物涂層可以裝載各種治療劑，以促進(jìn)MRI引導(dǎo)的藥物遞送、基因遞送、光熱療法（PTT）、光動(dòng)力療法（PDT）或磁熱療（MHT）。通過使用不同的“智能”聚合物來響應(yīng)外部刺激（例如pH度，溫度或腫瘤酶），控制藥物釋放，可進(jìn)一步提高癌癥特異性。

盡管某些SPION制劑已獲得美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）的批準(zhǔn)（如Feraheme?和FeridexIV?），但迄今為止，F(xiàn)DA尚未批準(zhǔn)任何一個(gè)用于患者的功能化SPION。在某種程度上，這可能源自學(xué)術(shù)界“要么發(fā)表，要么消亡”的壓力。

科學(xué)家更樂于不斷研發(fā)新的SPIONs，在有影響力的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文，并獲得相關(guān)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，從這個(gè)角度來看，“現(xiàn)實(shí)世界中”現(xiàn)有配方的臨床開發(fā)，則被認(rèn)為“不那么令人興奮”，不那么重要。

當(dāng)然，大規(guī)模商業(yè)化所伴隨的巨大財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，與當(dāng)前各種可用的抗癌醫(yī)療解決方案之間的巨大競(jìng)爭(zhēng)，才可能是阻礙它們真正進(jìn)入市場(chǎng)的根本原因。

在進(jìn)一步開發(fā)有前景的產(chǎn)品之前，必須全面了解和測(cè)試各種參數(shù)（如生物相容性、膠體穩(wěn)定性和生物降解性）對(duì)人類生物學(xué)反應(yīng)的影響。對(duì)于“可激活的”SPIONs，需要研究前藥和裂解產(chǎn)物。此外，應(yīng)更仔細(xì)地檢查添加的成分（例如Au【金】和PPy【聚吡咯】）的潛在毒副作用。

轉(zhuǎn)化研究的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是：大批量生產(chǎn)多功能SPIONs的可行性和穩(wěn)定性。SPIONs的標(biāo)準(zhǔn)化和可擴(kuò)展性，仍然是臨床開發(fā)和商業(yè)化關(guān)注的問題。

完整的氧化鐵納米粒子的核心/殼以及診斷應(yīng)用的多功能表面裝飾

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醫(yī)學(xué)的未來：納米技術(shù)

盡管存在各種各樣的挑戰(zhàn)，下一代SPIONs在定制化醫(yī)療方面仍具有巨大潛力。

除了有機(jī)雜化和無機(jī)雜化SPIONs外，其他NPs（例如純有機(jī)NPs）也被廣泛用于癌癥治療（包括藥物輸送，PTT，PDT，熒光成像和光聲成像），這一切都激發(fā)了人們對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的強(qiáng)烈興趣（希望更多地用于臨床試驗(yàn)和大規(guī)模商業(yè)化）。

強(qiáng)大的跨學(xué)科研發(fā)，包括納米技術(shù)，材料科學(xué)，癌癥生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)，并結(jié)合臨床轉(zhuǎn)化，最終將為癌癥患者帶來切實(shí)的利益。

納米技術(shù)已經(jīng)幫助醫(yī)生擴(kuò)展了現(xiàn)有的知識(shí)、醫(yī)療工具和治療方法。因此，以醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健應(yīng)用為代表的納米技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)，有望在未來幾年獲得大幅增長(zhǎng)。

MNPs是醫(yī)學(xué)診斷和藥物輸送的強(qiáng)有力候選者。通過對(duì)外部磁場(chǎng)的響應(yīng)，它們可以方便地實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用的功能化。

SPIONs被認(rèn)為是一些最有前途的納米材料，可同時(shí)進(jìn)行MRI反襯影像增強(qiáng)和藥物傳輸，可替代傳統(tǒng)療法中的手術(shù)切除、放療和化療。

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倉央嘉措說過：“世間事，除了生死，哪一件不是閑事?！?/span>

盡管納米醫(yī)學(xué)技術(shù)尚未在世界各地的任何一家醫(yī)院落地，并已引發(fā)了諸多復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)和倫理問題（需要仔細(xì)解決），但毫無疑問，納米技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)進(jìn)步和生活質(zhì)量的影響是正面的。

正如宮崎駿在《千與千尋》說的那樣：“不管前方的路有多苦，只要走的方向正確，都比站在原地更接近幸福?！?/span>