過去一年，Google在發表了他們研發奈米顆粒偵測人體癌症的計畫，更因此招募大批奈米科學家、醫師來做研究。到底奈米顆粒為什麼那麼夯?生醫人網摘過去刊載過不少奈米顆粒的應用，從藥物釋放、癌症治療、醫學影像、偽裝血小板到廣泛應用在point of care的診斷裝置，奈米顆粒到底怎麼好用?來看看科學家怎麼應用奈米顆粒來治療血塊、加速溶解。
藥物溶解血管中的凝塊
血液凝塊在腦部，可能導致缺血性中風，而如果到心肺血管成為心臟病或者肺動脈血栓，嚴重都可能致命。目前臨床上，有一種溶血藥劑，稱作組織胞漿素原活化劑(tissue plasminogen activator,tPA)，可用來幫助溶解血塊。多適用週邊和心血管血栓。這種物質本來就以很低的量存在血液中，如果注射更多這種物質到血液中，可能有部份成功到達血塊位置，發揮作用，而大部份可能在未達到目的之前，就先分解了。也就是說，整體效果不是太理想。如果增加劑量，患者容易有腦出血或其他位置出血的危險。如果可以讓tPA較有效率地到達目的地，是不是就能解決這個問題呢?
磁性奈米顆粒增加溶解效率
講到要到達目的地，這樣就需要一部載具，把tPA送去目的地。奈米顆粒就如同一部載具，可以想成是一部車，把想要的東西放到這部車上，然後應用一些方法，導引這部車到想要的目的地，然後把放在車上的東西卸下來。您腦中是否已經想到怎麼應用奈米顆粒來解決這個問題了? 美國德州休士頓衛理醫學中心(Houston Methodist)的研究員，開發了磁性奈米顆粒，核心為鐵金屬，外表加上白蛋白(albumin)塗層，用來偽裝自己，因為白蛋白本來就是人體內的一種物質，如此偽裝，不會被免疫系統發現，然後再將tPA連結在上面。因為其鐵質核心，可以應用磁場導引到血塊凝結位置，也有助於核磁共振影像(MRI)，同時因為偽裝也增加tPA在血液循環系統中的時間，如此有更多機會到達目的地。此外，有研究顯示，雖然tPA是在常溫狀況注射到血液內，但是tPA在40⁰C時溶解血塊效果更好，於是研究團隊也利用磁場增強，讓氧化鐵粒子摩擦生熱，溶解血塊效果好上十倍。整體而言，這個偽裝的磁性奈米顆粒挾帶tPA來溶解血塊的速度，是ㄧ般僅有tPA的100到1000倍。
期望進入人體試驗
這項研究，已經在體外進行過人體組織實驗，可以見到tPA如何到達目的地。另外也進行了有凝血塊的小鼠實驗，加上光學顯微鏡追蹤磁性奈米顆粒的行蹤。研究顯示，這種磁性奈米顆粒在小鼠身上其造成的溶血速度較ㄧ般治療快上一百倍。下一步，就是希望可以更嚴謹加強實驗，以順利進人體試驗。
這項開發，有個很大的優勢，就是氧化鐵(iron oxide)是美國國家食品與藥物管理局(FDA)已經核准用在MRI的物質，能夠有效率的做藥物釋放，氧化鐵的需求量，必定可以更低，在安全使用範圍內。同時，tPA也是血液中本來就有的物質。
文章參考：Houston MethodistSM
圖片來源：john-norris@Flickr CC BY-SA 2.0
原文參考：Advanced Functional Materials
