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【納米生物科技系列】「木馬」藥物 潛入屠癌

2017-12-12
■李泉及其團隊研究出納米載藥系統,更有效殺死病變細胞。 香港文匯報記者彭子文 攝■李泉及其團隊研究出納米載藥系統,更有效殺死病變細胞。 香港文匯報記者彭子文 攝

李泉為藥物製「外殼」騙癌細胞 直達內部持續放藥

理想的藥物可有效地被細胞吸收、持續釋放,達至最大療效,惟大部分傳統藥物均難以做到這點。隨荅レ怓鴔猼熊o展,具備不同特性的納米粒子或有機會突破局限,可望真正達至「藥到病除」。專研物料納米結構的中文大學物理系教授李泉及其團隊研發了嶄新的納米載藥系統,可將藥物「藏」在粒子內,如「特洛伊木馬」一樣,越過病變細胞的防禦,悄悄地進入其中,才將藥物慢慢釋放,避免觸發抗藥性反應,更有效殺死病變細胞。 香港文匯報記者 高鈺

納米技術應用層面廣泛,於生物醫藥領域尤其能帶來新啟示。李泉表示,如何配合病情發揮藥效,是傳統藥物的一大挑戰,她與研究團隊花七八年時間茪漎膍s以二氧化硅(SiO2)納米粒子載藥,並採用嶄新方式將一種或多種藥物分子集中藏於粒子的中心,由二氧化硅的「殼」包圍,讓藥物可按需要持續並適時釋放,以延長藥效(見另稿)。

確保能安全排出

雖然二氧化硅是一種生物相容性較佳的化合物,但李泉強調,有關納米粒子進入人體並發揮藥效後,還必須要讓其安全排出,不能在體內累積,否則有機會在多年後引發病變,所以團隊特別於納米粒子的大小及結構花心思。

她解釋,若二氧化硅粒子小於5納米便會快速經小便排出,而若大於20納米便不能通過腎排走,團隊遂研究了20納米至100納米大小的粒子,「一開始使用較大的粒子,然後令它變小就可以解決。」

因此,其研究的粒子藥囊,進入身體初時會較大,不會馬上被腎濾走而留在體內發揮效用,當粒子慢慢「爆放」,內部的藥物分子逐漸被人體吸收,剩下的二氧化硅外殼,因結構變得不穩定而碎裂,人體便可順利排走這些無害且很小的碎片。

越過防衛注藥物

納米粒子的另一神奇之處是可將藥物「藏」起來對付病變細胞。李泉表示,病變細胞如癌細胞是很聰明的,當它們發現藥物進入人體對其進行攻擊時,會啟動防禦反應,而若增加藥物劑量提升「攻擊力」時,則會影響正常細胞,損害身體。

反觀使用其納米粒子,藥物是「藏」二氧化硅外殼之內,令癌細胞難以察覺,納米粒子亦可以胞吞 (endocytosis)的方式進入細胞,然後停留在有膜結構的小泡內,並逐漸釋放藥物,就如「特洛伊木馬」一樣越過防衛,悄悄地在癌細胞內注入藥物將其殺死。她又提到,納米粒子中亦可同時放置不同藥物,這種一次過給藥的方法對癌症更為有效。

現時研究已進入老鼠體內進行測試,她指實驗注射了載藥的納米粒子進入患癌的老鼠體內,並觀察進入腫瘤及釋出藥物的情況,同時記錄老鼠體重變化、腫瘤的大小等。結果發現,四星期後老鼠的腫瘤由0.5克縮細至0.02克,說明了納米粒子的效用。

不過李泉坦言,要讓納米粒子成功辨別癌細胞,達至標靶效果並不容易,「雖然癌細胞及正常細胞亦有分別之處,例如癌細胞偏酸,表面有蛋白質,這是正常細胞無的,但分別太細微了,不容易分辨。」

以往較傳統的方法就是令載藥粒子抓住癌細胞表面的蛋白質,但她指納米粒子進入人體後,「血液是流動的,你要它們百分百抓對癌細胞是有難度的。」因此研究團隊希望採用其他創新方式,確保「配對」準確,現正摸索方向。

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