纳米技术系列文章主要探讨纳米物联网（IoNT）及其日益拓展的研究和应用领域，分为四篇，本文是第四篇。 美国食品药品管理局（FDA）将个性化医疗定义为：“根据每位患者的特点、需求和偏好制定适合的治疗方案。”它还将这种方法描述为：利用“基因或其他生物标记信息决定患者的治疗方案。” 波士顿东北大学的Heather Clark教授认为，有朝一日，利用荧光纳米传感器监控治疗药物、剂量信息或药物代谢动力学数据有可能会纳入个性化医疗的范畴。东北大学药物科学系Clark实验室的研究人员正在开发一种纳米传感器，它由塑化荧光聚合物珠中包含的多种化学物质组成。 该项研究的目标是将来可以利用这些传感器在体内和体外检测被分析物，并在细胞内及细胞外环境中测量离子和微小分子浓度。Clark称：“我们要进行生理监控，但检测对象并不是疾病。我们的目标是以被分析物为大背景，利用一系列小分子寻找其中的变化，从而监测一个人的整体健康状况。” 尽管该项目还处于研究初期阶段，但是Clark希望，有朝一日，她和她的学生以及博士后研究员能改变医学面貌，发挥重大影响。“我们希望测量人体内与疾病相关的一切因素。我们在努力研发能够在体内进行各种测量的纳米级工具，比如疗程以及治疗药物的效果。”Clark补充道。 “想象一下，如果我们可以将某种疾病治疗手段在体内的作用进程呈现给患者，那该有多好，”Clark说，“我们可以将测量某种药物的能力与度量其下游效应的能力结合起来。”这有助于评估某种药物是否有效，比如抗生素，以及评估一个人的免疫系统是否正常。Clark说：“如果我们能够有效监控这些情况，个性化医疗就可以成为现实。” Clark实验室的纳米传感器直径约为100纳米，由具有良好生物相容性的聚合物制成。Clark解释道：“我们将能够与环境保持相容的传感元素置于塑化荧光聚合物珠中。重要的是，这些传感器会不断汇报其所处的环境。我们利用这些传感器检测细胞环境，而且它们会不间断地报告检测到的风化状况。” Clark和她的研究人员一直在探索这些传感器的不同应用领域。“我们在为各种不同的生物分子和生物体制作传感器，例如对电解质平衡非常重要的钠，或者对糖尿病非常重要的葡萄糖。”她说。 Clark解释道：“我们通过大量的分析来评估诸如葡萄糖等物质的动态范围。我们的传感器必须在具有适当敏感度的正确范围才能精确完成这些细致的测量。这些传感器还必须是可逆的，因为它们要同时测量水平的上升和下降。”Clark还说它们还必须稳定耐久，可以连续数周或数月不出现信号中断或偏差。 由于该研究还处于初期阶段，这类纳米传感器可能还要很多年才能用于人体测试。“我对这些纳米传感器背后的科学及它们的应用前景很感兴趣。”Clark表示。在付诸商业化之前，该技术还需要通过实验达到一定的成熟度，并且需要进行概念开发验证。到时还需要对精确性和生物相容性进行大量测试，以获得食品药品管理局批准。 |
