在瑞士，每年有超過(guò)2萬(wàn)人（死亡總?cè)藬?shù)的37%）死于動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的心血管病。當(dāng)前有一些治療方法提供給罹患這一疾病的患者，但卻沒(méi)有藥物能夠唯獨(dú)靶向這一疾病區(qū)域，常常會(huì)導(dǎo)致全身性的副作用。靜脈注射血管擴(kuò)張劑（一種可以擴(kuò)張血管的物質(zhì)），如硝酸甘油，可以擴(kuò)張病變血管和其余的動(dòng)脈。然而，由此可能導(dǎo)致血壓下降，轉(zhuǎn)而限制了例如心臟病發(fā)作時(shí)所需的，病變血管擴(kuò)張產(chǎn)生的預(yù)期血流量增加。

為了提高動(dòng)脈粥樣硬化的治療效果及減小副作用，來(lái)自瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)、巴塞爾大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種納米容器能夠?qū)⒀軘U(kuò)張劑特別釋放到病變區(qū)域。相關(guān)研究成果在線發(fā)布在《自然納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）雜志上。

納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中

盡管還沒(méi)有動(dòng)脈粥樣硬化特異性的生物標(biāo)記物被確定，然而狹窄（血管狹窄）存在一種固有的物理現(xiàn)象稱之為剪應(yīng)力。這種力是由于動(dòng)脈狹窄引起的血流量波動(dòng)所致，與血流平行。通過(guò)利用這一現(xiàn)象，該研究小組的人員開(kāi)發(fā)了一種名副其實(shí)的“定時(shí)炸彈”——這種納米容器在狹窄動(dòng)脈剪應(yīng)力的壓力下將釋放出它的擴(kuò)血管物質(zhì)。

通過(guò)重排經(jīng)典納米容器例如脂質(zhì)體中某些分子（磷脂）的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們讓它們獲得了一種與正常球狀相反的晶狀體形狀。以晶狀體形式，納米容器隨后可通過(guò)健康動(dòng)脈而不會(huì)對(duì)其造成損害。這種新的納米容器相當(dāng)穩(wěn)定，除遭受狹窄動(dòng)脈剪應(yīng)力之時(shí)。而這正是該技術(shù)進(jìn)步之處。血管擴(kuò)張劑只會(huì)分送到狹窄動(dòng)脈處，顯著改善治療效果及降低副作用。“簡(jiǎn)言之，我們利用了現(xiàn)有技術(shù)從前未經(jīng)開(kāi)發(fā)的方面。這一研究為治療心血管疾病患者提供了新的觀點(diǎn)，”日內(nèi)瓦大學(xué)有機(jī)化學(xué)系Andreas Zumbuehl說(shuō)。

“納米醫(yī)學(xué)是一門(mén)源自普通納米科學(xué)定向于醫(yī)學(xué)研究的學(xué)科。在高科技環(huán)境下化學(xué)、物理、基礎(chǔ)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的跨學(xué)科合作有可能導(dǎo)致一個(gè)新的研究時(shí)代，”HUG心臟病學(xué)和普通內(nèi)科Till Saxer說(shuō)。

當(dāng)介入化合物

科學(xué)家們是如何設(shè)法改變納米容器的形狀使它們類似于晶狀體的呢？通過(guò)重排分子結(jié)構(gòu)，日內(nèi)瓦大學(xué)的化學(xué)家們用酰胺鍵置換了連接磷脂兩個(gè)部分（頭和尾）的酯鍵。酰胺鍵是一種有機(jī)化合物能夠促進(jìn)磷脂間的互作。一經(jīng)修飾，分子水合然后加熱就形成了一種液狀球體，在冷卻時(shí)以晶狀體形式松弛固化。

研究人員隨后制作出心血管系統(tǒng)模型，利用不同程度阻塞的聚合物管代表健康和狹窄的動(dòng)脈。接下來(lái)，一種人工心臟泵被連接到這些動(dòng)脈上以再現(xiàn)血管狹窄引起的剪應(yīng)力。將這一納米容器注入到該系統(tǒng)中，并抽取來(lái)自健康和狹窄區(qū)域的樣品。研究結(jié)果表明相比非病變區(qū)域，活性藥物以較高濃度存在于病變區(qū)域，如果藥物以單一的方式分配濃度將更加地明顯。