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治療最棘手創傷 納米成救星
文:李卓賢 2007-04-09

■納米技術不但有針對現有的人類腦部創傷的可能,也在將來改變脊髓損傷者的命運。

  可能還有人未弄清何謂納米技術,但這技術其實已不算新,早已應用於不同範疇:環保方面,內地有防毒的環保納米外牆塗料,可以消除有毒氣體;軍事方面,美國開發採用了「剪切增稠液體」 (STF) 的液態納米技術防彈衣,以防護子彈衝擊;在護膚方面,則有很多聲稱抗氧化的納米產品。

  更令人欣喜的是,納米技術在醫學上的應用也有了突破性進展。最近, 香港大學 醫學院 解剖學系 系主任 蘇國輝 (Kwok-Fai So) 教授以「納米物料:治療腦損傷新希望?」為主題,向大家灌輸正確的納米概念,更為關心健康的市民帶來新希望。要知道,腦部作為人體的總控制樞紐與「 CEO 」,任何醫學上針對它的突破,也是延長壽命或解開生命之謎的關鍵。

  人類的量度單位有最大與最小的觀測極限,最大的尺度約有十億光年,即令人類窮盡所有智慧去研究的銀河系,直徑大概只有十萬光年而已。納米則是最小的觀測尺度,一納米等如十億分之一米。蘇國輝指出,一條頭髮的闊度已有 80,000 納米 (nm) 。而在 0.1 至 100 納米之間的量度對象,即可屬納米級。

納米微小 突破重大
  「物質的分子觀察技術,令很多以前受到技術限制的想法,變得不再是夢。它令很多物質產生變化,從而產生物料上的突破。納米醫學則是一種交叉科學,需要跨學科去完成,攜手處理問題。例如醫生專責處理病症,工程師設計一些分子機械學,還有生物學家、數學家等,大家走在一起參與這門科學發展,而不是簡單的醫學問題。」

  蘇國輝認為,就現今醫學突破而言,納米技術除了可以針對腦損傷,也可對腫瘤症狀加以治療。在早期診斷方面,研究者發現利用黏附在癌細胞的納米蛋白質,透過它們反射的影像,分辨細胞良惡,確定發病部位再把一些利用納米分子包裹著的智能藥物,植入到人體。那些納米分子具有「索敵」功能—上面有細小的「爪鉤」,可以把惡性細胞吸引釘住,再利用藥物加以消滅。相比現有的化療技術的殺傷力,納米技術治療可免去損害正常細胞的缺點,幾乎沒有副作用。

  治療腦部損傷極為困難,眾所周知,腦部的構造比其他身體部分更複雜。人類厚硬的頭殼內,藏有無數的網路。數以億計的腦部的細胞只有一條命,死了以後不能像其他細胞般可以再生,能對腦部作出針對性治療,又不影響其他細胞,是極為困難的事情。腦部又有大量的血管,為細胞供應養料和氧氣,稍一不慎對血管造成損傷,又會中斷腦部命脈。

  令人頭痛的是,腦部與脊髓的中樞神經 (CNS) 縱橫交錯。與身體各部分的外周神經 (PNS) 系統合作,向各身體部位傳送指令,由雪旺氏細胞 (Schwann cells) 組成的外周神經,受損傷以後可重新接續,但由小突膠質細胞 (Oligodendrocytes) 組成的中樞神經,受損過後卻不能重新接駁,只能留下永久的疤痕,所以腦部受傷往往會構成永久傷殘。港大與麻省理工大學開發的 (Peptide) 納米纖維,正好解決這些棘手的問題。

15 秒內瞬即止血
  所謂納米纖維,其實是由氨基酸和蛋白組成,直徑只有5納米。這些分子進入身體,與體液接觸後,會自動組裝生物支架 (SAP, Self-assembling Peptide Nanofibre) ,像自動房子一樣自行裝配形成結構,把傷口暫時接合,在人體內不會被排斥,更不會造成生物污染。

  在廣闊的投射熒幕上,有一個豆腐色的老鼠腦袋,上面有好幾條縱橫交錯的血管,聽眾們只見熒幕上出現一把鋒利的手術刀,刀鋒一過,一條血管被割裂開來,畫面隨即血肉模糊。雖然蘇國輝早勸怕血的在場人士不要觀看短片,仍教人觸目驚心。

  利用壓力或堵塞,單靠血小板的黏附與聚合的方法止血,需時 90 至 130 秒,甚至更多時間,生物或會因失血過多而死。但在片段中,實驗人員把透明的 SAP 澆在傷口處, 15 秒左右出血情況大幅減緩。

  據蘇國輝解釋,一般傷口可在 24 小時內完全癒合。 SAP 本身攜帶輕便,由於是利用生物元素製成,不帶毒性,可用管狀容器分裝。由於它的透明與拿磲洸宒銵A可以研發在無菌無出血的狀態下進行手術的可行性。

接駁神經重見光明
   SAP 不但做到止血效果,也可令原本難以復原的中樞神經重新生長。在另一片段中,研究人員把實驗老鼠的視神經切斷,令牠看不見左方的映像,在顯微鏡下,我們可看見老鼠的神經線留下缺口。當研究員把SAP加在神經的斷口,發現妨礙神經生長的膠質細胞受到抑制,在數星期內,神經得以通過疤痕重新生長。後來實驗人員進行行為學測試,老鼠的視力在六周內得到一定功能恢復。

  有人擔心通過 SAP 再生的神經線會否指向錯誤的方向,出現「搭錯線」的情況,蘇國輝指出在現階段的研究中,雖然發現部分的神經線向其他方向生長,可是大都依循舊有的位置接合。他亦指出抑制中樞神經重生的機制,本來應是避免神經錯誤增生的狀況。在往後的研究中,他會密切留意這個問題。

  這些突破性的實驗為很多受腦創傷或者失明的人士帶來希望,可是現今 SAP 的使用仍在動物實驗階段。蘇國輝更透露, SAP 的下一個目標將會是人體試驗,雖然現階段的研究證明, SAP 留在身體四個月後會自動轉為氨基酸,並為其他細胞吸收,但對人體有沒有毒性或副作用,仍需進一步臨床實驗觀察,但他很有信心,兩三年後,這種科技可以應用於人體,造福人類。


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資料收集整理: 新竹市脊髓損傷者協會 戚啟禮

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