VS，哪個能監測癌症？

近日，《Science Advances》上發表一項研究：科學家們想出了如何利用光和石墨烯在培養皿中控制心臟細胞的跳動。

現在，所有潛在的藥物都要在心臟細胞上進行測試，以確保疼痛藥物不會讓你心臟病發作。這些心臟細胞生長在玻璃或塑料培養皿上。但是玻璃和塑料不導電，我們的心卻導電——這意味著測試並不像它們可能的那樣現實。

然而，石墨烯將光轉化為電，而且它也沒有毒性。在今天的研究中，科學家們學會了通過改變光照射在物體上的量來精確控制石墨烯產生的電量。

當他們在石墨烯上生長心臟細胞時，他們也可以操縱這些細胞，研究合著者亞歷克斯·薩維琴科說，他是加州大學聖地亞哥分校的物理學家。他們可以讓它跳得快1.5倍、3倍、10倍，或者他們需要的任何速度。

這意味著科學家可以使石墨烯模仿類似於各種心臟病的電模式，從而更容易測試心臟藥物和其他新葯。後來，薩夫琴科希望通過這種方法來建造一個更好的起搏器。起搏器能控制心臟的跳動，但通常由電極製成，容易引起內部瘢痕。薩夫琴科想像，我們可以在心肌上附著一小片持久的石墨烯，而不是電極。(石墨烯將由植入附近的微小光源控制，不會造成疤痕)

進一步來說，石墨烯可以用來控制大腦中的電，並幫助治療神經退行性疾病，如帕金森氏症。「人類的心臟非常有彈性，但它仍然只是一個泵。」他說，我們還有很多事情要做。

另一種在醫學上有很大潛力的材料是金。

納米金顆粒對人體安全，化學穩定性好。這些納米顆粒可以被特定的藥物包裹，它們非常小，可以很容易地穿過身體，直接到達需要藥物的地方。

「這想法不錯，但是當你把納米金粒子注射到體內時，它立即被血液中的血清蛋白的蛋白質所覆蓋」

林肯大學的納米技術專家恩里科法拉利說。

血清蛋白提醒身體的免疫系統，免疫系統將攻擊粒子，正如它打擊所有其他入侵者一樣。法拉利說，我們的身體希望阻止粒子到達其來源，如果它成功了，藥物將降解並最終進入脾臟，而不是原本應該進入的地方。

因此法拉利開發了一種新的納米粒子製造方法，研究結果最近發表於《Nature Communications》。他添加了一層蛋白質，防止血清蛋白攻擊。

法拉利說:把這個新的層想像成一個適配器。一側很好地與金結合，並牽制住血清蛋白。另一面可以更容易地在體內找到藥物需要到達的特定目標。理論上，這種新方法可以嘗試任何類型的藥物和納米金粒子，法拉利希望與其他科學家合作，將研究走出實驗室。

「納米金顆粒也可以用來監測癌症」

馬特·特勞說，他是昆士蘭大學的化學家。(特勞是另一項研究的作者，最近也在Nature Communications上發表研究)。

癌症腫瘤通常會在血液中循環脫落微小細胞，這些細胞被稱為循環腫瘤細胞( CTCs )，它們彼此大不相同，並且可以產生更多的腫瘤，因此一定要密切關注它們。有一些線索表明CTCs可能在哪裡——這些細胞通常含有很多特定類型的蛋白質——但它們仍然很難被捕獲。

特勞說，想像一下在整個紐約市抓捕10名罪犯的情景。當「罪犯」是癌細胞時，你必須確保你做對了，因為如果你做不到，你將在治療上做出錯誤的決定。

特勞和他的團隊設計了各種納米金粒子，以便他們能夠跟蹤四種不同類型的CTCs中的一種。

「你準備好所有的粒子，把它們混合在一起，然後把粒子扔進血樣中，」他說。

本質上，這些納米顆粒被訓練尋找並附著到標記CTC的特定類型的蛋白質上。當你在粒子上照射熒光線時，它們會發出獨特的「條形碼」。「如果納米顆粒發現並附著到蛋白質靶上，條形碼就會改變，這樣你就知道它找到了哪個CTC以及找到了多少個CTC。不同的粒子可以找到不同的CTCs。

在這項研究中，特勞對已經死亡的黑色素瘤患者在治療前、治療中和治療後的血樣進行了測試。納米顆粒顯示了每個樣品中不同類型的腫瘤細胞，免疫系統如何反應，以及是否存在副作用。

現在，他的團隊想用這種方法來觀察更多的血樣和其他類型的CTCs。雖然這一次他們只看了四個，但他們可以輕鬆地尋找更多。他們想實時地進行試驗。「如果我們能實時看到這一點，我們就能做出改變患者劑量的決定，」他說。「這些是我們以前從未見過的對癌症的洞察。"

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