一、概 述：国内外研究表明，纳米药物在治疗重大疾病方面具有无可比拟的独特性质和优势。2002 年以来，美国、日本、欧盟等发达国家和地区先后组织和实 施了较大规模的纳米药物计划。如美国国家癌症研究所于2004 年9月正式成立纳米科技攻克肿瘤联盟 （NCI），投入 1.443 亿美元的启动资金，资助以纳米科技为基础的抗肿瘤药物研究和此类产品的标准制订。我国于 2001 年11 月正式实施“纳米生物效应与安全性研究”计划，并在中国科学院高能物理研究所建立了中国第一个“纳米生物效应与纳米安全性实验室”，从纳米材料的生物效应以及纳米抗肿瘤药物的研制和机制着手，开始系统地研究。
美国一家名为“BIND生物科学”的医药公司表示，他们利用先进的纳米技术开发出一套“纳米癌症疗法”，初步试验证明其能非常有效地杀死癌细胞。虽然此前也有美国科学家宣布过类似的研究成果，这种疗法最大的优点就在于它能够“欺骗”人体免疫系统，不会对其展开攻击，从而大大提高了疗效，并能缓解患者因服药或化疗而产生的不适。
BIND公司已经遴选出25名癌症患者，准备在明年进行正式的临床试验，一旦试验成功，那么这种疗法就将在5年内被普及运用到临床中。起初，BIND的科学家只期望新疗法能够治愈前列腺癌，但最后发现其对乳腺癌、肺癌和脑癌也有很好的疗效。
2009年8月，美国华盛顿大学的科学家曾宣称研制出了一种“纳米蜜蜂”，这个“小蜜蜂”能背着“蜂毒肽”炸药包直达患处从而将癌细胞杀个殆尽。而BIND公司新疗法的作用原理是，利用纳米技术制造出的特殊纳米颗粒包裹住针对不同癌症的药物，颗粒的外面则是一层具有导航和识别癌细胞作用的蛋白质；一旦进入血液后，蛋白质会迅速“带领”纳米颗粒到达癌细胞处，在几天的时间内慢慢“化”开，露出内核中的抗癌药物，从而杀死癌细胞。
二、纳米技术在肿瘤的诊断和治疗中的机理：脂质体在十余年前就被应用于治疗卡波西肉瘤，现在又被用于治疗乳腺癌和卵巢癌。纳米技术在癌症的诊断和治疗中的 应用，主要包括两个方面。首先，多功能纳米颗粒用于药物的输送和成像。相对于传统的药物输送方 法，纳米颗粒有独特的优势。
（一）纳米颗粒的运 载量非常大，如70nm 的颗粒可以装载约2000个 siRNA 分子，而抗体的结合量小于10；
（二）纳米颗粒可以装载多种目标配体，在肿瘤细胞表面常常
存在高表达的特定生物分子， 称为生物标志物，采用识别特定生物标志物的抗体， 可以提供与细胞表面受体的多价结合；（三）纳米颗粒可以装载多种类型的药物分子，同时执行多元的功能；
（四）纳米颗粒表面可以修饰不同分子， 如聚乙二醇（PEG），容易穿过细胞表面的多层保护 机制，增加在生物体内的滞留时间。纳米材料应用于药物输送和成像的优势体现于其多功能性，通过 在载体内包埋对比试剂，实现成像信号的放大，可以同时实现治疗和监测药物在体内的作用位点及治 疗效果。 此外，许多纳米材料自身具有提升成像能力的特性。例如，基于钆和氧化铁的纳米颗粒可以 提高核磁共振对比度；低密度脂质纳米颗粒可以提高超声成像效果；半导体纳米晶体和量子点被 应用于光成像；硅和矽土材料的生物降解速度比聚合物快得多，可以应用于注射用药；基于金属 的纳米颗粒——纳米壳，如由金外壳包 被矽土内核的纳米结构，可以用作高选择性、外部激活的治疗试剂等。
三、纳米技术的临床应用：
（一）癌症的早期检测：对于癌症的预防和治疗具有重要作用，但由于早期肿瘤的生物标志分子在人群中的表达差异，作为癌症早期诊断标志的灵敏性和可 靠性较低，使用传统诊断技术无法保证对早期癌症的有效诊断。目前，已经有一些纳米技术应用于癌症早期检测，如DNA 微阵列技术，蛋白质组学的 SELDI-TOF 质谱技术等。这些技术从微米尺度到纳米尺度的转变，使我们获取信息的质量、数量和密 度都大为提高。
（二）纳米治疗的特点：对于患者来说，BIND的纳米疗法不仅能够“令肿瘤缩小到几乎没有”，最重要的是能极大减轻化疗带来的痛苦。传统化疗药物在到达癌细胞之前就已经在血液中扩散开来，所以病人才会那么痛苦，而在新型纳米颗粒的包裹之下，化疗药物丝毫不会在到达患处前泄漏出来。
BIND的新型纳米疗法已经完全治愈了实验鼠的前列腺癌，从实验图像中可以看出纳米颗粒紧紧地包围着肿瘤，不断释放着药物，令其一天天缩小，直到消失不见。
BIND的科学家表示，他们只待2010年在25名癌症患者身上进行临床诊治，一旦治疗获得成功，那么这将是人类对抗癌症病魔史上一大突破性进展。
1983年，北川勋首次从红参中分离出20（S）-人参皂苷-Rh2。现在已经证实人参皂苷Rh2具有诱导癌细胞凋亡、分化及调控细胞周期的抗癌活性，通过增强人体的自然免疫能力，抑制癌细胞增殖和转移的作用。
四、纳米技术的研究现状和进展：虽然纳米技术在癌症的早期检测、诊断和治疗中表现出一定优势，还存在许多尚未解决的问题。 如在体内应用，包括检测和治疗时，纳米材料的安全性还存在许多困惑；将药物导向目标器官、组织 或细胞时，靶向效率还非常低；体外实验室检测时，虽然灵敏度有了很大改善，诊断应用时灵敏度和效率尚未如人意等。仍然需要政府、科研人员大量的 努力和付出，推进纳米技术在癌症及其他疾病的诊断和治疗中的应用。BIND公司副总裁杰夫·赫卡表示，其实最大的技术难题就在于如何“欺骗”人体的免疫系统，不让其对包裹着重重“外衣”的药物产生抗拒的反应;最终科学家发现，一种名为聚乙二醇(polyethyleneglycol)的物质能够做到这一点，于是科学家就在药物外部的蛋白质中注入了这种物质，从而得以瞒天过海将药物送达患处。
杰夫·赫卡称，这种纳米颗粒的直径是正常人一根发丝的千分之一，现在他们将其命名为“BIND014”。他表示：“这应该是第一种能够将化疗药物直接送达患处的纳米颗粒，这项疗法马上就要进入到临床试验阶段。我们希望在未来还能借助它，在治疗心血管疾病、各种炎症，甚至是传染病方面取得突破性进展。肿瘤的诊断与治疗是纳米医学领域研究最多、最深入、最系统的一个领域。美国已有100多种纳米药物获得FDA批准做临床试验。我国也在研究新机制的抗肿瘤纳米药物，已经进入临床前试验阶段。
第一节 纳米技术在肿瘤诊治中的应用