纳米车穿行血管杀肿瘤

　　

　　

　　图尔教授研制的纳米车。箭头所指是纳米车的前进方向

　　记者/刘亚斌

　　世界上最小的车是什么车？既不是各大汽车厂商的迷你系列轿车，也不是孩子们的玩具模型，而是由荷兰格罗宁根大学有机化学教授本·费林加研制的纳米车。

　　纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统，内含携带药物的纳米球，可在血液中循环而不会受到人体免疫系统的攻击。如果使其具备识别癌细胞的能力，它就可直接将药物送到癌变部位，而不会对健康组织造成损害。

　　纳米科技对材料科学和微型器件技术的发展具有重要影响。近年来，制作纳米车成为了科学家们在纳米技术领域的主攻方向。

　　不稳定分子做马达

　　费林加教授研制的纳米车长度大约只有一根头发直径的1/50000，虽然它也是一种运输工具，但与普通汽车是完全不同的两个概念。纳米车的制造完全是在实验室内通过瓶瓶罐罐里的化学反应合成的。其制造过程与分子合成药物的步骤相似，合成后只有通过电子显微镜才能看得到。

　　在显微镜下，纳米车看起来像哑铃，是由95%的碳原子和一些氢、氧原子组成。车轮的分子结构呈足球状，分子间连接紧密，很难分散。纳米车由四轮驱动，4个轮子上的发动机实际上是一种结构不稳定的有机分子，在光照或电子的作用下，这种有机分子不断改变外形为纳米车提供前进动力。

　　在真空低温环境下，如果对纳米车发动机施加10次电流，它可以在铜表面前进6纳米。费林加教授表示，控制纳米车移动难度极大，纳米世界的移动与宏观世界截然不同，引力和重量无法将纳米车固定。此外，纳米车不受摩擦力影响，这一点也有别于普通汽车。

　　费林加教授下一步的目标是进一步改善纳米车，让纳米车能够在室温环境下工作，同时移动更长距离。“费林加知道如何将很多元素融合到一起工作，他让我联想到了赖特兄弟。”美国西北大学化学教授弗拉瑟·斯托达特表示，证明纳米物体是旋转滚动而不是滑行或者滑动，是纳米工程中最困难的一部分。因此，费林加的纳米车在微型领域中是一项重要的成果。

　　不能定向输送药物

　　事实上，纳米车已是实验室中的常客。被誉为“纳米汽车之父”的美国莱斯大学教授詹姆斯·图尔设计的纳米车由底盘、轮子、座椅和车轮组成，以热能和光能为动力。整个车身可以承受微小的扭曲变形，以适应颠簸情况。车座椅的分子结构采用三角形、船形和杯子形等不同形状，座椅的凹陷处用于装载药物分子。当纳米车抵达患者患处时，通过调节患处的酸碱度或者离子强度，释放出药物分子。

　　图尔的纳米车大约3至4纳米见方，在170℃至220℃之间的高温作用下可以前后移动，但是运动方向不能控制。几辆并排的纳米车同时受热，经常会出现有的向前开，有的向后倒的情况，而这种现象无法实现利用纳米车定向输送分子的目标。因此，寻找驱动纳米车作定向运动的发动机成为了重大难题。

　　借鉴费加林教授的设计，图尔教授也给他的纳米车安装了分子发动机。然而图尔教授发现，在光照下，自己纳米车的车轮对能量的吸收率远超过分子发动机，导致发动机不能正常工作。于是图尔教授对纳米车进行了升级，改变车轮、车轴的分子结构，让分子发动机能够充分吸收光能。经过改装，图尔教授的纳米车与分子发动机的兼容性明显改善。随后，图尔教授再接再厉，又设计出一个底盘更宽的纳米车，用于搭载更多的药物分子。

　　（责任编辑：郭彩萍）