北京市第六医院,北京 100026
摘要:纳米医学技术是一门新兴的科学技术,为许多疾病的诊治提供了全新的思路。因纳米材料具有独特的物理、化学性质和较好的生物相容性被广泛应用于妇产科疾病的早期诊断、靶向及联合治疗中,为很多妇产科疾病患者带来了新的希望。本文就纳米技术运用于妇产科患者产前以及肿瘤相关疾病的诊疗方面进行分析。
关键词:纳米医学技术;异位妊娠;妇产科
前言
随着纳米技术的飞速发展,它与各个学科进行交叉融合,不断产生新的研究领域和学科增长点。特别是近几十年来,纳米技术迅速向生物医学领域渗透,形成一个崭新的研究领域——生物纳米医学。它将纳米技术应用于生物医学领域,涉及材料学、物理学、化学、生物学、医学等众多学科,形成综合性的交叉学科。目前,生物纳米医学已经成为纳米技术发展的一个重要方向,并迅速成为世界各国生物技术领域发展的前沿和热点,具有广泛的应用和明确的产业化前景。这个迅猛发展的崭新研究领域将为现代生物医学研究提供新的技术和方法,在纳米尺度为重要生物医学问题展现新的视野,揭示相关新原理以及可能的实际应用途径。
目前,生物纳米医学领域涵盖诸多方面,主要研究方向包括纳米生物效应与安全性、纳米毒理学、生物传感、组织工程、医学成像、药物输送、疾病(特别是肿瘤)的诊断与治疗等。近年来,中国科研人员紧紧把握生物纳米医学蓬勃发展的机遇,不断挑战自我,高水平的科研成果层出不穷,在生物纳米医学领域取得了很多新突破,在国际生物纳米医学领域已占据重要地位。
1 纳米技术在异位妊娠诊断中的应用
妊娠囊种植在子宫腔外,即异位妊娠,俗称宫外孕。异位妊娠分为输卵管妊娠、卵巢妊娠、子宫瘢痕妊娠等。临床表现为停经史、阴道出血、下腹痛,有死亡风险。传统进行异位妊娠的诊断方式主要为B超以及后穹窿穿刺检查等。但B超影响的缺陷在于如孕妇妊娠时间小于5周,其胚芽影响较难发现,因此给相关医护人员的诊断带来一定难度。而后穹窿穿刺属于有创检查方式,会给孕妇的身体健康带来一定损伤。据相关调查研究提示,宫内妊娠和异位妊娠HCG分泌存在显著差异,正常宫内妊娠HCG 2 d内变化情况会上升近60%以上,但异位妊娠患者2 d内上升情况不足50%。因此,临床上结合纳米技术科对异位妊娠患者进行早期诊断。
2 纳米技术在乳腺癌诊断中的应用
近年来乳腺癌在我国城区女性中居恶性肿瘤首位,与城市生活节奏快密切相关。该病具有发病率高、早期诊断率低、新发人数多及病死率高的特点。因此,乳腺癌的早期诊断和治疗对提高患者的生活质量和生存率具有重要意义。目前X射线、CT及磁共振(MRI)对乳腺癌的诊断起了重要作用,但仍存在一定的缺陷,X线只能显示一个方位的信息,没有立体效果,CT对于复杂的病理组织的性质的甄别具有一定的局限性,而且对身体有很严重的辐射,而MRI扫描时间长、分辨率低、诊断标准不统一、对微小钙化点不敏感及伪影较多。随着纳米技术与影像技术的结合,在一定程度上弥补了影像技术的不足之处。磁性纳米粒子(MNP)负载姜黄素(CUR)既增强了磁共振成像准确定位的能力又具有较强的抗乳腺癌细胞的能力,可用于潜伏期疾病和临床疾病的诊疗。利用顺磁性氧化铁纳米粒(SPION)与黄体生成素释放激素(LHRH)结合,成功导入乳腺癌动物模型中,结果显示肿瘤细胞可有效的摄取SPION⁃LHRH复合物,显著提高了T2加权分辨率,上述实验突出了磁性纳米粒子作为载体对乳腺癌的早期诊治的重要性。
目前治疗乳腺癌的药物多数通过口服或者静脉给药,在通过生理屏障才可到达病变部位,常常在到达病变部位前渗出血管被网状内皮质系统(RES)吞噬。像蒽环类药物临床用量受到一定限制的同时,还对心血管系统具有毒副作用;而紫杉醇类药物在体内降解的过程中释放致敏原组胺,包裹紫杉醇影响药物抗肿瘤的效果。之后由于肿瘤多药耐药性的出现,使抗肿瘤治疗的化疗药物越来越少,现今发展起来的纳米技术可通过循环系统使RES系统的清除最小化。纳米技术靶向给药治疗乳腺癌的优势在于其对正常血管的穿透性差,对结构异常的肿瘤血管渗透效果好,而且可减小化疗药物对人体质要器官的损伤。纳米材料作为一种高效的载体利用肿瘤微环境的改变增强药物的渗透滞留效应,提高抗肿瘤药物的局部浓度,增强对肿瘤细胞的杀伤力。研究发现纳米负载阿霉素的聚甲基丙烯酸-聚山梨醇酯嵌段共聚物在pH=4时比pH=7时释放明显加快的多,使抗乳腺癌药物的局部浓度明显提高。在主动靶向方面,磁性纳米微粒介导的靶向可提高抗乳腺癌药物的摄入。近期相关研究报道多孔二氧化硅纳米胶囊利用其内在磁性纳米粒子的性能投递药物治疗乳腺癌。采用上述投递药物的方式体内研究MT2小鼠乳腺癌细胞模型,结果表明这些纳米胶囊的磁性靶向可向肿瘤深处渗透并且按需释放药物,显著的降低了肿瘤细胞活力。针对透明质酸的双模态成像和光热效应(HA)修饰的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)对乳腺癌早期的诊断和治疗效果进行探究,因CD44 HA受体在乳腺癌体内外试验中高度表达,突出了HA SPIONs对特定细胞的摄取和普鲁士蓝染色的特异性积累。实验结果表明在磁共振成像和体内光热消融中,HA SPIONs表现出显著的负对比度,不仅增强了T2加权磁共振成像,而且提高了光热效应靶向治疗乳腺癌的CD44 HA受体的过度表达。因此,HA SPIONs对乳腺癌的诊断和治疗有很大的潜力。
为了凸显纳米技术在乳腺癌患者后期随访的时效性,应用DNA功能化的金纳米粒子作为目标特异性探针对乳腺癌转移和预后不良的生物标志物活化白细胞黏附分子RNA(ALCAM)基因进行检测,具有较高的敏感性和特异性低体积反应,该方法简单、快速、具有选择性、定量检测,可用于低浓度样本的检测,降低获取样品的难度。
3 纳米技术在子宫内膜癌诊断中的应用
子宫内膜癌近年在世界上发病情况呈现逐年上升趋势。子宫内膜癌的主要特点在于易复发,这一情况仍是医学界的一大难题之一。据报道,子宫内膜癌在发生和发展的过程中,EGFR的异常表达占据主导作用,雌激素E2可造成子宫内膜癌患者出现不同程度的恶化。可见EGFR在抑制肿瘤生长过程中具有重要作用,将其作为靶点可有效抑制E2迁移和增殖。据相关文献报道,EGFR纳米抗体在E2存在时,可有效抑制机体内Ishikawa的迁移和增殖,表明EGFR纳米抗体为临床医生进行子宫内膜癌的诊疗提供了新的思路和方法。
4 纳米技术在其他方面的应用
纳米技术也可运用于治疗妇科患者的常见病重,例如阴道炎等。在研究中将60例细菌性阴道炎患者作为实验研究对象,分别运用常规抗生素治疗和纳米银治疗。实验结果提示纳米银治疗组患者好转时间和复发率均显著低于常规治疗组。分别运用纳米银凝胶联合微波治疗和常规治疗方式进行重度宫颈糜烂患者的治疗,发现常规治疗方式的出血时间和创面愈合时间显著较高。上述研究结果提示,纳米技术运用于常规妇产科疾病的治疗中,显著优于常规治疗方式。
5 结语
新兴的纳米医学技术在妇产科疾病的诊疗过程中发挥着无可比拟的优越性,实质上是常利用纳米粒子作为靶向给药和造影剂的载体,能够准确到达病变部位,达到早期诊断和治疗的效果。但纳米技术在发展的过程中依旧存在一些问题,例如将纳米技术运用于靶向给药方面,尚不明晰其降解代谢和毒性机理,将其运用于临床患者的诊疗中尚需要不断的实验研究。总而言之,随着医疗技术的不断进步,纳米技术会为广大的妇产科患者带来新的福音。
参考文献:
[1]杨秀梅.纳米粒子免疫层析法在检测异位妊娠和膀胱癌中的应用[D].上海:上海师范大学生命与环境科学学院,2012:1⁃64.
[2]王英泽,黄奔,吕娟,等.纳米技术在生物医学领域的研究现状[J].生物物理学报,2009,25(3):168-174.