￭楊莫與其團隊研究出納米「零維」探針，可進入人體並在細胞進行靶向治療。 香港文匯報記者彭子文 攝楊莫「零維」載藥探針 「直播」殺癌細胞過程
編按：正所謂大器始於毫末，現今科學發展愈見趨向精密與細緻，而追求小至十億分之一(10-9)米的納米技術可說是最具代表性的領域。在香港，生物科技被視為極具潛力的優勢領域，而不少科學家積極將之與納米技術結合，開發不同形式、不同功能、遠比細胞更細小的粒子及組件，於微小世界揭示生命如何運作的情況，同時藉以開拓先進的醫療應用，造福人類健康。今日起香港文匯報推出系列專題，報道香港多個納米生物科技的創新項目，向讀者展示納米世界的多元面貌。
癌症被視為人類健康的「頭號敵人」，科學家正結合尖端納米科技，在早期將癌細胞鎖定，爭取提高治癒機會。理工大學生物醫學工程跨領域學部副教授楊莫與研究團隊花逾3年時間，以化學合成方法結合石墨烯量子點及新型二維材料「MoS2」，研究出只得一點大小、可載藥的納米「零維（0-dimensional）」探針，化身「偵探」進入人體，「揪出」循環腫瘤細胞，並在細胞核進行靶向治療。納米探針將癌細胞殺死後，其熒光也會轉色，令醫生實時觀察體內的變化，其檢測度靈敏，預計10年後可商業化應用，有望為癌症患者帶來新希望。￭香港文匯報記者 高鈺
石墨烯為近十多年新發現的先進二維平面材料，具良好生物相容性。楊莫團隊花近3年時間，以化學合成方法研究出以石墨烯製成的「零維」 納米探針。在納米科技之中，如果物料的長闊高均極為細小，只得納米級別，便可稱為「零維」，亦即是「點線面體」概念中的「點」，與一維（線）、二維（平面）及三維（立體）相對（見另稿）。
楊莫介紹指，石墨烯製成的納米探針能發光，其熒光量子產率高達46%，就像電燈通電一樣，同時穩定性高，能持續十多個小時發光，適合細胞成像及長時間的檢測。為提升檢測效能，其研究團隊更在納米探針加入磁性元素，令其同時兼備熒光及磁共振成像（MRI）特性。
他解釋說，MRI能穿透人體組織，視察器官有沒有腫瘤或軟組織等問題，但影像分辨率低；熒光雖可看到單細胞，但穿透性有限，僅能看到皮膚表面，「將這兩種結合起來，在熒光模態時，既看到癌細胞的變化情況，也有MRI特性看到器官組織，醫生同時將兩張照片放在一起，得到的診斷訊息會更多。」
抽血驗早期癌症
此外，團隊又花近1年時間，研究如何將「零維」探針應用在早期癌症診斷。楊莫表示，早期癌症會分裂出循環腫瘤細胞在血管內，若醫生能及早發現它們，便可更早進行治療；不過，在每1萬個細胞中，卻僅有約10個循環腫瘤細胞，其數量之少成為了辨認的難題。
團隊於是將新型的二維材料「MoS2」結合石墨烯量子點作研究。楊莫解釋指，因石墨烯量子點會發光，而「MoS2」則有淬滅其發光功能的功用，當兩者結合的探針遇上癌細胞蛋白時，會發揮分子作用力，令「MoS2」啟動開關動態，與癌細胞蛋白結合，並與石墨烯分開，令石墨烯變亮，機理就如燈掣開關一樣，「即是對應檢測到或檢測不到這兩個狀態，不發光代表檢測不到，發光就代表檢測得到。」因此只要抽一滴血，放在檢測平台上識別循環腫瘤細胞，就可了解是否有早期癌症表徵。
細胞內靶向治療
除了檢測功能，楊莫指納米探針的表面有利連接各種生物分子、蛋白及核糖核酸等，更可用作載藥。例如當癌細胞出現時，識別癌細胞的生物分子就會抓住它，讓整個探針被細胞吞下去，這時藥物分子亦會被釋放出來，在細胞核進行靶向治療，而醫生則可通過熒光檢測，了解藥物的釋放過程。
他舉例說，如果設定當納米探針抓到癌細胞時會顯示藍色，用藥物將癌細胞殺死後，熒光轉為綠色，便可通過熒光顏色實時觀察藥物的釋放過程和細胞的變化等。
研究團隊亦進行了一系列實驗，結果發現，有載藥的納米探針，經過12小時便可殺死癌細胞。
他強調，靶向治療是研究的特別之處，通過MRI及熒光實時觀察體內的情況，令醫生透過圖片就可一目了然。「比如藥物都是有毒的，可殺死癌細胞，自然也可以殺死正常細胞，但我們的探針可以在血管、肌肉游走，只有碰到癌細胞，被它吞下去，才進行治療」，他指團隊會繼續深化研究，期望10年後可商業化應用。