863成果破解皱纹基因密码

　　

生物通综合报道：来自齐鲁晚报的消息，一项８６３计划重点课题项目科研成果，破解了人类各种皱纹形成的基因密码，首次被应用于美容化妆品行业。

    这个名为《纳米微粒靶向诊断与治疗》的课题项目是由西安交通大学、中山大学等国家８所重点大学共同承担，经过７年研究，终于破解了人类衰老及各种皱纹形成的基因密码，并结合纳米载体靶向技术与现代尖端生物科技，将中药车前草、芦荟、银杏、鱼腥草等纯天然植物中的有效成分提取，将靶向多肽分子作为表面修饰剂，制造出祛皱产品纳米颗粒霜剂——博木子祛皱因子。

    那么，博木子祛皱因子到底是个什么东西呢？

    博木子祛皱因子应用《纳米微粒靶向诊断与治疗》项目８大核心技术中的４大核心技术（纳米技术、载体技术、靶向技术和隔室封闭技术）从中药的车前草，芦荟，银杏，鱼腥草等纯天然植物中提取有效成分，将靶向多肽分子作为表面修饰剂，制成直径为（５０±８）ｎｍ的颗粒霜剂，在靶向多肽分子的作用下，靶向真皮层的胶原纤维，激活细胞内呼吸链，增加胶原纤维和弹性纤维生长，使皱纹变浅变短至弹开，临床验证有效率为８５％、显效率为７５％、初步治愈５０％。并保持８?１０小时以上，１周后，肌肤重塑弹性，三个月治疗期后使用可以抚平皱纹，收紧松弛肌肤，使衰老细胞恢复功能。

    广州鹏程生物技术有限公司是“十五”国家高技术研究发展计划（８６３计划）的重点主课题《纳米微粒靶向诊断与治疗》项目的产、学、研一体化的承担单位和产业化基地。

      该公司的董事长是该项目的首席科学家。该公司拥有多项我国高新技术，源头创新项目，是国家级重大科研成果研究、开发、产业化为核心工作的高科技企业。公司最大的特色是产、学、研一体化。

       自今年年初召开全国科技大会后，自主创新、产学研结合、将科研的主体转移到企业成为今后科技发展的基本导向。博木子祛皱因子的迅速的产业转化无疑为科研成果的转化给出了一个模型。

     博木子祛皱因子的成功经验还突出了纳米技术与生物医药相结合的强大力量。任何一个生物领域的研究人员都不能忽视纳米技术在生物领域中的广泛应用前景，而且多学科交叉研究也是今后科学研究的一个大趋势。   

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郭万林：纳米科学另一个重要的领域就是生命领域

随着许多领域的科学技术向纳尺度纵深发展，现有技术不可能在原来使用的原理下解决所有的问题，肯定需要纳尺度新的物理原理。所以除了材料强度等问题，更要探讨功能性的问题。8月3日，正在参加中国科学院纳米力学和纳米复合材料国际研讨会的南京航空航天大学纳米科学研究所所长郭万林教授向笔者介绍了纳米研究中功能性研究的重要性。 

　　现在的手机、闪存、mp3等电子产品体积越来越小，但容量却越来越大，很大程度上归功于纳米技术的发展。今年元月份已经推出了45纳米芯片的样品。可以说，人类正朝纳电子时代一步步迈进。但郭万林提醒：除了应用上的快速发展，理论研究也不可忽视。“比如碳纳米管是一个性能很好、到现在为止还是最具吸引力的材料。但其中一个最大的问题就是可控的制备还不能做到，而它的性能和结构的可控性是紧密联系在一起的。如果把这个问题解决了，碳纳米管的应用肯定会进入一个新的天地。” 

　　郭万林介绍说，纳米科学另一个重要的领域就是生命领域。目前，蛋白质库里蛋白结构的增加速度几乎可以创造一个新的摩尔定律，但是人类对蛋白质功能、机制的了解还远远不够。而对蛋白质功能、机制的了解不仅对人类认识生命奥秘、发展医疗和医药技术十分重要，还可以帮助人类在生物仿生学领域有重大进展。例如人脑神经离子通道的脉冲信号速度远低于当前的一个微硅晶体管的速度，一个神经信号沿着一根神经的传输速度也远没有电信号沿着一根铜导线的传输速度快，这两者的速度甚至相差几个数量级。但是大脑整体的运算能力、处理复杂信号的能力远比单台的计算机或CPU强。郭万林表示：“对蛋白质结构和功能的深入研究会对人类解决医疗、计算机等问题提供许多有创意的线索。” 

　　氧化锌由于具有生物相容性、光学性能、机械能和电能转化的性能、制备简单易行等优点，被全世界该领域的科学家所重视，现在有如纳米杯、纳米带、纳米弹簧等各种结构形式的纳米氧化锌结构大量涌现。但据郭万林介绍，对纳米氧化锌结构压电性能的理论工作目前落到了实验研究的后面。根据已有的实验揭示纳米级的氧化锌的压电性能比体块的氧化锌性能好。但背后的物理机制还有待于进一步探讨。 

　　郭万林表示，一些重要领域的技术再往前发展一定要有纳米尺度的新的物理原理。现在这些技术向纳米时代转变的许多重大突破可能还处在一个酝酿的阶段，十多年后可能就会涌现出来。因此，目前应需要加强纳电子等重要技术领域的新器件原理的探索。

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纳米医学

美国密歇根大学的物理学家詹姆斯.贝克研制出了一些多用途的纳米粒子，它们能够穿越血管壁等障碍，接近癌细胞，让癌细胞误认为是可以吃的食物，它们会用荧光色对癌细胞进行标记，同时用药物把癌细胞摧毁。研究证明，这些纳米粒子杀死癌细胞的效果要比传统的化学疗法有效得多。该领域的研究是基于纳米技术的医学革命的最新进展。它们将彻底改变人类诊断和治疗癌症以及所有疾病的方式。有专家称，这项新技术代表着定位疗法发展的第二次浪潮，在未来几年会得到加速发展。

　　纳米医学是利用纳米技术和人体的分子知识和分子工具，进行诊断、医疗和保健，从而改善身体状况。自动调控、适时准确地释放药物以治疗疾病，是纳米医学中的一个很活跃的领域，如科学家正在为糖尿病人研制超小型的模仿健康人体内的葡萄糖水平监控系统，它能够被植入皮下，监测血糖水平，在必要的时候释放出胰岛素，使病人体内的血糖 和胰岛素含量总是处于正常状态。纳米医学于医学的发展具有深刻的含义,对于研究疾病的诊断和治疗具有重大的意义。

　　纳米医学正在飞速发展，它的出现有望使现有方法无法解决的医学难题迎刃而解。为了加快发展基于纳米技术的新疗法，美国癌症研究所的癌症纳米技术联盟已经承诺投入1.44亿美元，用于资助7家癌症纳米技术 优秀中心和12个研究诊断和治疗新方法的项目。虽然纳米医学刚刚问世，但其发展的巨大潜力已经明示在我们的面前，对人体疾病的探索从肉眼观察的器官水平，到光学显微镜的细胞水平，再到电子显微镜观察的超微结构水平的发展过程中，每前进一步虽然都带来过一次飞跃，但疾病对人类的威胁依然存在，我们对疾病的 征服还远未能达到理想水平。应用纳米这把微观世界的钥匙，打开疾病奥秘大门的日子 已经离我们不远了。

　　纳米生物力学

　　很早以前医学研究人员就知道疾病能导致人体细胞发生物理变化，而细胞的物理变化又可以反过来导致疾病。了解小至万亿分之一牛顿的力对细胞的影响，研究人员就可以更精确地了解患病细胞与健康细胞的区别。麻省理工学院的材料学家苏尔什教授2003年以来一直在利用纳米测度技术来研究活细胞。他现在正与微生物学家和医学研究人员合作，共同研究人体细胞对于微弱力的反应，以及疾病对细胞物理状态的影响。苏尔什最近的一项研究是测量健康血红细胞与被疟疾寄生虫感染的细胞在力学上的不同。苏尔什的结果表明：被感染的血细胞变得更加坚硬，失去了宽度从8微米缩减到2或3微米的能力，因而导致其不能通过毛细血管。另外，被感染的细胞还能堵塞毛细血管从而导致脑出血。当利用一种高度聚焦的激光对连接在细胞上的物体施加压力时，他们发现被疟疾感染的血细胞比健康的细胞要坚硬10倍。

　　德国马普学会的材料学专家阿兹特认为，苏尔什的研究非常重要，因为细胞的柔性这个特征对于认识疤疾和癌症都很重要。他说：“长期以来我们所运用的力 学概念(如强度、弹性等)在生物学上同样具有重要意义。”虽然现在说认识细胞的力学特性会带来更有效的疗法还为时尚早，但令研究人员振奋的是，纳米力学技术使他们可以更精确地测度细胞的特性。苏尔什说：“我们知道力学在疾病中有发挥作用的余地。我们希望它将能够被应用于治疗。”如果真是如此，纳米测量的微小领域将对未来的医学产生深远的影响。

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    美国哈佛大学科学家成功的利用硅纤纳米导线对沿着哺乳动物神经元细胞轴突及树突传递的神经信号进行探测、刺激和阻碍，打开了纳米科技和神经系统学联系的新篇章。

　　哈佛大学化学家李博和他的同事在本周的《科学》杂志中报道了纳米导线与神经元细胞的亲密关系。

　　研究人员记下了纳米电子设备和哺乳动物神经元单体的第一次人工突触，并且首次将固态设备（纳米晶体管）与交错互连、在大脑中传递信息的神经元末梢连接在一起。哈佛大学科学艺术学院应用科学与工程系的化学教授李博与小马克•海曼说，这些局部微型设备能够探测、刺激甚至阻碍神经元信号的传播，其空间分辨率是现行技术所无法比拟的。

　　大脑内部活动的微电生理学测量法对理解神经元单体及神经网络中的信号传输有着非常重要的意义，然而现行的技术还相对落后：刺入细胞内部的电极微吸管会对细胞造成伤害，并且微观装配的电极束过于庞大，无法在单个轴突及树突级别进行探测，而神经末梢才是电信号传播及神经元内部互连的关键。

　　相比之下，李博和他的同事们研发的微小纳米晶体管通过与神经末梢的轻微接触产生混合突触，对细胞不产生任何伤害，而且比现在测量大脑活动的电子设备缩小了上千倍。

　　研究小组先前已经向人们展示了纳米导线的高精度探测性，并能作为分子记号器标示人体内癌症及病毒的存在。他们的最新研究利用了超微纳米硅导线与神经细胞轴突及树突在尺寸上相近的优点：纳米导线，就像神经分支，只有几十个纳米宽，用它所做的细丝足以与神经末梢相比拟，从而截取神经信号。

　　由于纳米导线是如此细小（它们与神经元的接触长度不超过二千万分之一米），李博和他的同事于是可操作这种导线在单个树突的多达50个部位进行导电率测定。

　　目前的工作仅仅是进行哺乳动物神经元单体的信号测量；研究者们正在研究从更大的神经细胞网中监视信号传播。李博也表示最终设备能够成为测量或探测信号的神经介质，这种化工产品能够跳跃神经突触将电脉冲信号从一个神经细胞传递到另一个。

　　李博说，这项研究对科技的发展有着革命性的影响。它为神经系统学在神经网络信号传播方面的研究和实际操作提供了一条崭新有力的途径，是其它技术水平所无法相比的；它为大脑与外围神经网络复杂的联系形式建立了一个新的模型；它代表了一种新的、灵活有力的途径为毒品检测及其它领域中细胞的实时试验提供帮助；同时它也使混合电路中纳米数字电子及生物运算部件性能的成倍增长成为可能。