如果醫(yī)生可以將抗癌藥物直接作用于腫瘤，從而避免藥物副作用，這樣的效果如何？據(jù)麥姆斯咨詢報道，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（National Institute of Standards and Technology, NIST）的研究員們獲得了一項新專利授權(quán)，一種精確尺寸納米膠囊的制備方法。這一方法使制藥廠商的靶向給藥夢想照進(jìn)現(xiàn)實。

NIST使用微流控技術(shù)制備精確的納米級球形膠囊。這款納米級球形膠囊由脂質(zhì)材料制成，這類生物分子也包含脂肪，因此這種球形膠囊被稱為脂質(zhì)體。本質(zhì)上，脂質(zhì)體是簡化了的人造細(xì)胞膜，即細(xì)胞外殼。脂質(zhì)體的內(nèi)部可以容納藥 物，外部可以用特定癌細(xì)胞受體進(jìn)行修飾。

NIST最近獲得了一項新專利，關(guān)于一種精確尺寸納米膠囊的制備方法，一股溶有生物分子（構(gòu)建膠囊的成分）的流體（異丙醇）受兩側(cè)的水流作用而匯聚在一起。圖（a）展示了匯聚流體的白光成像圖，圖（b）和（c）展示了流體的熒光成像圖。紅色部分表明了脂質(zhì)分子的存在，脂質(zhì)分子最初溶解于異丙醇中，綠色部分表明了水的存在。流體通過流道流動，流道寬度最大200微米或幾百萬分之一米，流體最終被匯聚于某一點，在該點溶解了的生物分子聚集成直徑數(shù)百納米或十億分之一米的納米膠囊

圖像來源：A. Jahn, W.N. Vreeland, M. Gaitan, L.E.Locascio/美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所

通過這種方法制備出來的脂質(zhì)體的典型直徑為100-400納米或十億分之一米。這種尺寸范圍有助于將脂質(zhì)體結(jié)合到細(xì)胞表面，通常細(xì)胞的直徑為1-10微米或幾百萬分之一米。

制備脂質(zhì)體的典型方法包括將脂質(zhì)溶液通過過濾器進(jìn)行過濾，這種工藝會造成制備的脂質(zhì)體尺寸差異較大。而且，這種方法會造成浪費，大量昂貴的藥物無法被捕獲到脂質(zhì)體內(nèi)部，最終被丟棄。

在NIST技術(shù)中，脂質(zhì)材料被溶解在異丙醇中，包含脂質(zhì)的溶液被壓入一個狹窄的流道后，受到來自多個方向的水流沖擊而匯聚在一起。脂質(zhì)分子具有疏水性，在水流沖擊下聚集在一起并行成球形脂質(zhì)體。脂質(zhì)體尺寸可以通過調(diào)節(jié)水流的流速來進(jìn)行控制。

“我們可以精確控制脂質(zhì)體的制備并通過流速調(diào)節(jié)來改變脂質(zhì)體的尺寸。”在NIST物理測量實驗室工作的Michael Gaitan說到。

研究人員可以把藥物或其它感興趣的分子溶解于水流中，Gaitan解釋說。這些分子的濃度調(diào)節(jié)可以決定最終進(jìn)入脂質(zhì)體內(nèi)部的藥物量，所需藥物量最低可以達(dá)到單分子水平。

該制備方法最初由基礎(chǔ)研究開發(fā)而來，目前已經(jīng)有多家公司感興趣希望獲得授權(quán)許可。Gaitan及其合作者Laurie Locascio正在尋找將單個分子放入充液膠囊的方法，用以研究單個分子在流體環(huán)境中的行為。以前的方法是將單個分子固定在載玻片上，但這并非自然環(huán)境，充滿液脂質(zhì)體則更接近細(xì)胞環(huán)境。一旦這種技術(shù)被成功開發(fā)，研究人員就可以自由制備多種尺寸的脂質(zhì)體，潛在的給藥應(yīng)用也將逐漸明朗。研究人員的這項研究在去年年底獲得了專利授權(quán)。。

“這項研究及相關(guān)專利在按需給藥領(lǐng)域也有重大意義，在某種程度上也適用于個體化或精準(zhǔn)醫(yī)療?！盢IST材料測量實驗室主任Laurie Locascio說到。

“這項專利如此重要的原因是，這是一項方法專利。”這是一種更通用的專利，Gaitan解釋說，“這種方法不需要特定的實驗裝置，是一種可以通過多種途徑都能實現(xiàn)的通用方法?！?/p>

展望未來，NIST納米科學(xué)技術(shù)中心的研究員們將利用不同類型的納米粒子制備更多的膠囊，繼續(xù)開發(fā)更多基于該技術(shù)的應(yīng)用。。Gaitan表示，尺寸和控制是納米技術(shù)的關(guān)鍵。如果能制備出尺寸精確的納米容器，將開啟更多的新興應(yīng)用。