科学家的故事；神奇的金纳米粒子(组图)

发布 : 2024-5-27  来源 : 明报新闻网 用微信扫描二维码，分享至好友和朋友圈

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快速抗原测试检测棒上的试剂成分包含特制的金纳米粒子，其表面上修饰了能与冠状病毒刺突蛋白（Spike protein）结合的抗体；当与患者体液样本的新冠病毒结合时，检测棒呈现酒红色或紫红色的线条。（图：香港青年科学院）





【明报专讯】纳米技术的医学应用，涵盖诊断、药物传递和治疗疾病的领域，当中会用到一种重要的纳米材料——金纳米粒子（Gold Nanoparticle）。以下由香港青年科学院院士、香港中文大学生物医学工程学系副教授蔡宗衡（圆图）介绍金纳米粒子在医学检测的应用，以及蔡教授的团队最近如何利用它作为研究医治疾病的新方法。

什么是「金纳米粒子」？

「纳米」（Nanometer，即十亿分之一米）是长度单位。「金纳米粒子」是由金（化学符号：Au）原子组成的纳米粒子。金纳米粒子具有特殊的光学、电子和化学特性；虽然金纳米粒子被称之为「金」，但在水溶液中呈红色。古代人已经发现金纳米粒子具有红色的色泽，并用于制造艺术品。

快速检测病原体

在新冠疫情爆发期间，快速而准确的检测对于确定感染者、作隔离和治疗以及控制病毒的传播至关重要。快速抗原测试检测棒上的试剂成分包含特制的金纳米粒子，其表面修饰了能与冠状病毒刺突蛋白（Spike protein）结合的抗体；当特制的金纳米粒子与患者体液样本中的冠状病毒刺突蛋白结合时，检测棒的测试结果呈现酒红色或紫红色的线，从而让我们得知是否确诊。抗原测试的检测过程简单，不需要昂贵的设备或专业技术，能够有助及早防止疫情蔓延。

治疗新希望

金纳米粒子在药物传递方面具有相当大的潜力。最近，蔡教授团队发现金纳米粒子在没有装载化学药物或生物制剂的情?下，能够靠自身的生物医药特性，于小鼠疾病模型中展示治疗各类慢性疾病的能力，有望为病人提供崭新的疗法。

以慢性肾病为例，全球每年约有 10% 成年人受影响。长期肾脏纤维化可导致慢性肾病甚至肾衰竭，但目前尚无特定疗法，患者只能接受洗肾或移植手术。蔡教授团队研发出一种与叶酸（即维他命B9）偶合的金纳米粒子，可以经静脉注射输送至肾脏和进入纤维化的肾小管细胞内。叶酸可以与纤维化肾小管上的叶酸受体结合，促进金纳米粒子的输送。有趣的是，蔡教授发现金纳米粒子能够自然抑制一种促进慢性肾病病发的酵素，从而治疗肾脏纤维化。

另外，全球每年约2%至3%人口饱受银屑病困扰，患者的皮肤会出现红斑、鳞状丘疹和斑块，至今无?x??治。蔡教授团队研发的特制金纳米粒子，涂抹在患病的皮肤后能渗透表皮和进入表皮内的角质形成细胞，疗效与类固醇和维生素D类似物相若，但没有使用这两种药物可能产生的副作用。一旦验证了金纳米粒子在人体中的安全性和疗效，相信就能够为肾病患者和银屑病患带来新的治疗希望。

文、图：香港青年科学院

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[常识学堂 第306期]