有趣的是,科學家通過應用生物納米技術已經找到了好幾種不同結構的睡眠素,它們在睡眠過程中能起不同的作用,有的能催眠,有的能延長睡眠的時間,有的能使睡眠更加深沉。
目前科學家正加緊研究睡眠素結構,以便找到人工合成的方法。一旦揭開其中奧秘,不僅可以使無數失眠病人解除痛苦,還給醫生找到一種新療法:手術後給病人注射微量睡眠素,使病人熟睡幾天或幾周,一覺醒來,傷口已愈合。利用睡眠素,宇航員在漫長的宇宙航行中沉睡幾個月甚至更長時間,使人類飛向茫茫宇宙成為現實。
我們平常吃藥要麼口服,要麼打針,都不太舒服。有沒有方法不用打針吃藥呢?要想治病,藥還是得“吃”。可是如果把藥物的顆粒變成了納米尺寸,那麼就可以不用嘴來吃了,而是讓我們的皮膚來“吃”,也就是讓皮膚來吸收藥物。如果把納米藥物做成膏藥貼在患處,藥物可以通過皮膚直接被吸收,而無須針管注射,少去了注射的感染。
按目前的認識,有半數以上的新藥存在溶解和吸收的問題。由於藥物顆粒縮小後,藥物與胃腸道液體的有效接觸麵積將增加,藥物的溶解速率隨藥物顆粒尺度的縮小而提高。藥物的吸收又受其溶解率的限製,因此,縮小藥物的顆粒尺度成為提高藥物利用率的可行方法。一些原本不易被人體吸收的藥物如果變成納米藥物;如把維生素等做成納米粉或納米粉的懸浮液則極易被人體吸收。
隨著納米技術在醫藥領域的應用研究和開發的深入,超細納米技術將在醫藥領域發揮更重要的作用。運用納米技術,還可以對傳統的名貴中草藥進行超細開發,同樣服用貼藥,納米技術處理的中藥可以最大限度地發揮藥效。
人造胰髒
納米生物技術的典型例子是德賽博士的人造胰髒。德賽博士在波士頓大學工作,她正在研製一種可以注入糖尿病患者體內的新藥。目前病人必須注射胰島素來控製病情,而胰島素是在胰腺的胰島細胞內生成的一種激素類蛋白質。德賽博士選擇老鼠的胰島細胞進行試驗,這種細胞容易獲得,但通常隻在老鼠體內持續幾分鍾就被來自免疫係統的抗體破壞。這裏就應用了納米技術,雖然還相當粗糙。德賽博士將她的老鼠胰腺細胞裝進布滿納米孔的膜中,這些納米孔的直徑隻有7個納米,是利用光刻技術獲得的。這種技術也應用在計算機芯片上。當血液中的葡萄糖通過納米孔滲透進來,胰島細胞會相應地釋放胰島素,7個納米的毛細孔足以讓小分子的葡萄糖和胰島素通過。但是相對較大的抗體分子卻不能通過,因而不會毀壞胰島細胞。
迄今為止這種技術還停留在老鼠試驗階段,被植入膠囊的糖尿病老鼠在沒有注射胰島素的情況下活了好幾個星期。因此這種裝置有可能成為一個成功的納米醫藥發明。
納米孔膠囊也能用做傳送穩定劑量的藥物,這種情況下毛細孔將擔當十字形轉門而不是看門者。由於比藥物分子略大,這些細孔將控製藥物分子的滲透率,從而保持細胞中的藥量恒定,與膠囊內剩餘的藥量無關。德賽博士將這種膠囊比做一間帶門的房子,門的寬度隻能一次允許一人通過,房子裏空餘麵積的多少更多地依賴於人們擠過房門有多快,而不是房間有多滿。