文|陳根

當(dāng)前，納米技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)蔚然成風(fēng)。納米技術(shù)為物理、材料、化學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、藥理學(xué)與毒理學(xué)、工程學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科提供了創(chuàng)新推動(dòng)力，成為變革性產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)的重要源泉。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，納米技術(shù)為醫(yī)護(hù)人員提供了新的非侵入性納米藥物，使得一些最難攻克的疾病的治療取得了重大進(jìn)展。借助納米載體，藥物可以克服人體的生物屏障，通過(guò)人為操控直接到達(dá)病灶區(qū)，在提高局部藥物濃度增強(qiáng)治療效果的同時(shí)減少了對(duì)其他組織的損害，其優(yōu)勢(shì)在癌癥治療中已然顯露。

此外，承載納米技術(shù)將特化的成人細(xì)胞還原成胚胎組織中的非特化干細(xì)胞也是一項(xiàng)令人矚目的醫(yī)學(xué)成就。這些干細(xì)胞具有很大的治療潛力，它們可以被誘導(dǎo)成長(zhǎng)為各種與人體相容的細(xì)胞、組織、器官，在一定程度上能夠解決組織排斥或?qū)ふ揖栀?zèng)者問(wèn)題。

然而遺憾的是，現(xiàn)有的納米改造方法不是風(fēng)險(xiǎn)高就是效率低，病毒會(huì)感染非目標(biāo)細(xì)胞，引發(fā)免疫反應(yīng)，甚至引起細(xì)胞癌變。因此，科學(xué)家們一直在尋找一個(gè)更為簡(jiǎn)單、安全的細(xì)胞編輯系統(tǒng)。

近日，印第安納大學(xué)(IU)醫(yī)學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)新型納米芯片設(shè)備，該設(shè)備可以有效將體內(nèi)的皮膚細(xì)胞重新編程，成為新的血管和神經(jīng)細(xì)胞。

該芯片頂部是一個(gè)長(zhǎng)方形的“容器”，里面裝有特定的基因。在聚焦電荷的推動(dòng)下，這些基因被引入到活體組織所需的深度并改變細(xì)胞，進(jìn)而將該位置轉(zhuǎn)化為一個(gè)小小的生物反應(yīng)器。

反應(yīng)器可以將細(xì)胞重新編程為不同種類(lèi)的細(xì)胞或多細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如血管或神經(jīng)，這一切無(wú)需復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)或危險(xiǎn)的病毒轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。一旦生產(chǎn)出來(lái)，這些細(xì)胞和組織就能夠幫助修復(fù)身體部位的損傷，包括大腦。

值得一提的是，在民用和軍用醫(yī)學(xué)上，例如修復(fù)中風(fēng)造成的腦損傷或逆轉(zhuǎn)糖尿病造成的神經(jīng)損傷方面，該技術(shù)也大有可為。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)5年多。未來(lái)，IU研究團(tuán)隊(duì)希望明年獲得FDA的批準(zhǔn)，從而使該納米芯片可用于解決實(shí)際臨床問(wèn)題。