中国粉体网讯 以往，人们对物质的研究，是以厘米、毫米为单位的。所以，当上世纪90年代，纳米研究兴起之后，引起了人们对于物质微观世界的无限好奇。
按照专业解释，纳米是一个长度单位，是10-9米，形象地解释，即把1米分成10亿等份，每一份的长度则为1纳米。它非常微小，用一些科普作家的话来说，把一纳米长度的东西放在一个乒乓球上，其形成的对比，就相当于把乒乓球放在地球上一样。这样的长度，甚至曾经被视为光学显微镜无法观察到的极限，直到上世纪80年代，借助美国科学家罗雷尔博士发明的扫描隧道显微镜，人类对物质的观察才进入了纳米尺度。
如今，人们不仅可以在纳米尺度对世界进行观测和解读，甚至可以在此尺度上对物质进行调控。天津工业大学与中科院过程工程研究所、北京大学化学学院相关课题组共同合作，通过组装不同粒径大小的金纳米颗粒，得到了一维金纳米链，并且，科研人员成功将其应用到生物热疗领域。据悉，通过光照，这种一维金纳米链可以用来杀灭癌细胞。
物质可以在纳米尺度被组装
据研究的主要参与者、天津工业大学环境与化学工程学院教师尹振博士介绍，他们做这项研究的初衷，其实是想在微观层次的纳米尺度上进行物质调控。
“以前人们可能会想，在10-9米的尺度上对物质进行组装，这怎么可能？但是我们设计出了这样一种体系。简单来说，就是我们先把物质做成纳米级别的，然后在溶液中通过精确调控颗粒之间的相互作用力，组装出我们想要的一维纳米结构。我们所用的溶液是NaCl和氨水溶液，通过调节溶液中无机盐的种类和浓度，我们可以得到具有不同性质的纳米链。”尹振说。
尹振博士介绍说，所谓的一维，其实指的是一条线。“按照我们通常的理解，一个点被看做是0维的，线是一维的，平面是二维的。一维纳米链，实际上就是由纳米颗粒组成的链条。”尹振告诉记者，目前对于纳米结构体系的研究已经成为热点研究领域，但人们并没有找到有效的办法得到结构、性质稳定的一维纳米结构。所以，他们的研究成果得到了国内外的广泛关注，并以封面形式发表在国际某知名科学杂志上。
“后来，我们在研究中得到了稳定的一维金纳米链，即由金的纳米颗粒组成的链条。在最初的研究阶段，我们并不清楚能否成功地构筑稳定的一维金纳米结构。然而，后来测试结果表明，该结构具有非常良好的生物相容性和近红外热效应，因此我们敏感地意识到它在肿瘤热疗方面可能会有潜在的应用。”尹振说。那之后，他们开始了在肿瘤热疗领域的一系列实验。
一维金纳米链可以用来杀灭癌细胞
“我们把得到的一维金纳米链配置成溶液，其颜色是偏蓝色或者偏紫色的，非常漂亮。然后，我们将这种溶液注射到细胞溶液中，在低氧环境中，用红外光照射细胞的局部。通过测试，照射后金纳米链的温度可以达到五六十摄氏度，甚至70摄氏度，很快就把癌细胞杀死了。除此以外，我们还在一维金纳米链外面包了一层具有生物相容性的氧化硅材料，如此一来，不但将金的生物毒性大大降低，而且极大地增强了一维结构的稳定性，这是别人没有做过的。通过细胞实验，我们确定这种治疗方法是简单有效的，但接下来还要做活体实验，如小白鼠实验，之后再进行临床试验，才有可能真正将其应用到临床治疗中。这中间，还有很遥远的路要走。”尹振说。
尹振告诉记者说，手术、放疗、化疗和生物疗法是目前治疗肿瘤的常见方法，其中，放疗和化疗在杀灭癌细胞的同时，会对正常的细胞和组织造成损伤。在这种情况下，副作用更小的热疗逐渐受到重视。
“和普通细胞相比，肿瘤细胞对热的耐受性比较低，正常细胞可以耐受42摄氏度到43摄氏度的高热，但是癌细胞在42摄氏度时，差不多两个小时就可以被杀死。所以，肿瘤热疗的最低温度一般被设定在42.5摄氏度。”尹振说：“肿瘤热疗的历史可以追溯到公元前5000年，埃及的一位医生用加温的方法治好了乳腺肿物。1866年，德国一位医生首次在论文中，提到了高烧杀死癌细胞的案例—一个小孩儿的面部肿瘤，在这个孩子高烧后消失了。虽然肿瘤热疗很早就出现了，但因为科技不发达导致的加温方法简单等问题，肿瘤热疗直到这些年才被重视起来。”
近些年，因为具有特殊的性质，纳米材料在肿瘤热疗中被越来越广泛地应用—上世纪90年代，德国医生曾经尝试用氧化铁纳米材料治疗癌症，美国科学家则用纳米金壳进行治疗。这些尝试，都收到了不错的效果。
据尹振说，与可以在热疗领域应用的一维金纳米链相比，他们的研究方法也许更为重要—这不仅提供了一种普适的方法用于制备稳定的一维金纳米结构，而且可以促进其在光学、电子学、生物医学等领域更广泛的应用。
按照专业解释，纳米是一个长度单位，是10-9米，形象地解释，即把1米分成10亿等份，每一份的长度则为1纳米。它非常微小，用一些科普作家的话来说，把一纳米长度的东西放在一个乒乓球上，其形成的对比，就相当于把乒乓球放在地球上一样。这样的长度，甚至曾经被视为光学显微镜无法观察到的极限，直到上世纪80年代，借助美国科学家罗雷尔博士发明的扫描隧道显微镜，人类对物质的观察才进入了纳米尺度。
如今，人们不仅可以在纳米尺度对世界进行观测和解读，甚至可以在此尺度上对物质进行调控。天津工业大学与中科院过程工程研究所、北京大学化学学院相关课题组共同合作，通过组装不同粒径大小的金纳米颗粒，得到了一维金纳米链，并且，科研人员成功将其应用到生物热疗领域。据悉，通过光照，这种一维金纳米链可以用来杀灭癌细胞。
物质可以在纳米尺度被组装
据研究的主要参与者、天津工业大学环境与化学工程学院教师尹振博士介绍，他们做这项研究的初衷，其实是想在微观层次的纳米尺度上进行物质调控。
“以前人们可能会想，在10-9米的尺度上对物质进行组装，这怎么可能？但是我们设计出了这样一种体系。简单来说，就是我们先把物质做成纳米级别的，然后在溶液中通过精确调控颗粒之间的相互作用力，组装出我们想要的一维纳米结构。我们所用的溶液是NaCl和氨水溶液，通过调节溶液中无机盐的种类和浓度，我们可以得到具有不同性质的纳米链。”尹振说。
尹振博士介绍说，所谓的一维，其实指的是一条线。“按照我们通常的理解，一个点被看做是0维的，线是一维的，平面是二维的。一维纳米链，实际上就是由纳米颗粒组成的链条。”尹振告诉记者，目前对于纳米结构体系的研究已经成为热点研究领域，但人们并没有找到有效的办法得到结构、性质稳定的一维纳米结构。所以，他们的研究成果得到了国内外的广泛关注，并以封面形式发表在国际某知名科学杂志上。
“后来，我们在研究中得到了稳定的一维金纳米链，即由金的纳米颗粒组成的链条。在最初的研究阶段，我们并不清楚能否成功地构筑稳定的一维金纳米结构。然而，后来测试结果表明，该结构具有非常良好的生物相容性和近红外热效应，因此我们敏感地意识到它在肿瘤热疗方面可能会有潜在的应用。”尹振说。那之后，他们开始了在肿瘤热疗领域的一系列实验。
一维金纳米链可以用来杀灭癌细胞
“我们把得到的一维金纳米链配置成溶液，其颜色是偏蓝色或者偏紫色的，非常漂亮。然后，我们将这种溶液注射到细胞溶液中，在低氧环境中，用红外光照射细胞的局部。通过测试，照射后金纳米链的温度可以达到五六十摄氏度，甚至70摄氏度，很快就把癌细胞杀死了。除此以外，我们还在一维金纳米链外面包了一层具有生物相容性的氧化硅材料，如此一来，不但将金的生物毒性大大降低，而且极大地增强了一维结构的稳定性，这是别人没有做过的。通过细胞实验，我们确定这种治疗方法是简单有效的，但接下来还要做活体实验，如小白鼠实验，之后再进行临床试验，才有可能真正将其应用到临床治疗中。这中间，还有很遥远的路要走。”尹振说。
尹振告诉记者说，手术、放疗、化疗和生物疗法是目前治疗肿瘤的常见方法，其中，放疗和化疗在杀灭癌细胞的同时，会对正常的细胞和组织造成损伤。在这种情况下，副作用更小的热疗逐渐受到重视。
“和普通细胞相比，肿瘤细胞对热的耐受性比较低，正常细胞可以耐受42摄氏度到43摄氏度的高热，但是癌细胞在42摄氏度时，差不多两个小时就可以被杀死。所以，肿瘤热疗的最低温度一般被设定在42.5摄氏度。”尹振说：“肿瘤热疗的历史可以追溯到公元前5000年，埃及的一位医生用加温的方法治好了乳腺肿物。1866年，德国一位医生首次在论文中，提到了高烧杀死癌细胞的案例—一个小孩儿的面部肿瘤，在这个孩子高烧后消失了。虽然肿瘤热疗很早就出现了，但因为科技不发达导致的加温方法简单等问题，肿瘤热疗直到这些年才被重视起来。”
近些年，因为具有特殊的性质，纳米材料在肿瘤热疗中被越来越广泛地应用—上世纪90年代，德国医生曾经尝试用氧化铁纳米材料治疗癌症，美国科学家则用纳米金壳进行治疗。这些尝试，都收到了不错的效果。
据尹振说，与可以在热疗领域应用的一维金纳米链相比，他们的研究方法也许更为重要—这不仅提供了一种普适的方法用于制备稳定的一维金纳米结构，而且可以促进其在光学、电子学、生物医学等领域更广泛的应用。
