神马文学网《科学美国人》2007年全球科技领袖揭晓(图)_9
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/25 12:21:35
《科学美国人》2007年全球科技领袖揭晓(图)
药物直通车
借助狂犬病毒的一个蛋白，可将药物释放到真正急需治疗的部位。 对科学家而言，将药物释放至所需部位的难度有时候并不亚于新药研发。最典型的例子就是大脑，大脑血管壁坚实紧密，确保了绝大多数大分子不会从血液渗漏进大脑组织。因此，对于神经性疾病的治疗，在某些类型的药物给药时，血脑屏障是难以逾越的(参见《环球科学》2006年第11期《给大脑喂药》一文)。但是美国哈佛大学医学院免疫疾病研究所的曼朱纳特·N·斯瓦米(Manjunath N. Swamy)和他的研究小组独辟蹊径，设计出了巧妙的方法，能让药物穿过血脑屏障(blood-brain barrier)，直接作用于脑细胞。 一些专门感染神经系统的病毒，如狂犬病毒(rabies)和疱疹病毒(herpes)，可以轻而易举地穿越血脑屏障。为了借用这种能力，斯瓦米的小组选择了一个狂犬病毒表面中常见的小蛋白来伪装药物。科学家相信，该蛋白可打开穿越血管壁的通道，固定在蛋白上的药物即可趁势穿过血脑屏障。一旦进入大脑，这个蛋白还会携带药物进入单个神经细胞，这一过程与狂犬病毒感染极其相似。在斯瓦米的试验中，起治疗作用的分子是一段短核苷酸链，名为短链干扰RNA(short-interfering RNA，简称siRNA)。经过特别设计后，siRNA可靶向作用于特定基因，并抑制它们的功能——这就使得直达大脑的siRNA成为了一种用途广泛的“万能”工具。 荷兰应用科学研究组织(Netherlands Organization for Applied Research)的汉斯·博曼斯(Hans Boumans)及其同事开发出另一种微型“特洛伊木马”，这一发明的思路和上述例子类似。研究小组称它为“生物开关(BioSwitch)”，主要部分就是一个生物聚合物外壳，用以保护或隐藏一些物质，然后根据需要释放出它们。外壳的材料以及释放内容物的触发装置均可根据具体情况定制。 博曼斯的研究小组发明了一种用于肉类保鲜的杀菌塑料包装。他们先将“杀菌酶”封入由淀粉分子交联而成的外壳内，然后在外面裹上塑料。外壳会处于不活动状态，直到细菌出现并开始以淀粉为食。当淀粉外壳被细菌降解时，“杀菌酶”便出其不意地被释放出来，发挥作用。还有一个类似的系统，可将不稳定的食物调味分子封存于外壳中，一旦接触到舌头上的酶，便释放出这些分子；还可以将食物中味道不好的营养素密封起来，等它遇到胃肠道中的消化酶时再行释放。
药物直通车
借助狂犬病毒的一个蛋白，可将药物释放到真正急需治疗的部位。 对科学家而言，将药物释放至所需部位的难度有时候并不亚于新药研发。最典型的例子就是大脑，大脑血管壁坚实紧密，确保了绝大多数大分子不会从血液渗漏进大脑组织。因此，对于神经性疾病的治疗，在某些类型的药物给药时，血脑屏障是难以逾越的(参见《环球科学》2006年第11期《给大脑喂药》一文)。但是美国哈佛大学医学院免疫疾病研究所的曼朱纳特·N·斯瓦米(Manjunath N. Swamy)和他的研究小组独辟蹊径，设计出了巧妙的方法，能让药物穿过血脑屏障(blood-brain barrier)，直接作用于脑细胞。 一些专门感染神经系统的病毒，如狂犬病毒(rabies)和疱疹病毒(herpes)，可以轻而易举地穿越血脑屏障。为了借用这种能力，斯瓦米的小组选择了一个狂犬病毒表面中常见的小蛋白来伪装药物。科学家相信，该蛋白可打开穿越血管壁的通道，固定在蛋白上的药物即可趁势穿过血脑屏障。一旦进入大脑，这个蛋白还会携带药物进入单个神经细胞，这一过程与狂犬病毒感染极其相似。在斯瓦米的试验中，起治疗作用的分子是一段短核苷酸链，名为短链干扰RNA(short-interfering RNA，简称siRNA)。经过特别设计后，siRNA可靶向作用于特定基因，并抑制它们的功能——这就使得直达大脑的siRNA成为了一种用途广泛的“万能”工具。 荷兰应用科学研究组织(Netherlands Organization for Applied Research)的汉斯·博曼斯(Hans Boumans)及其同事开发出另一种微型“特洛伊木马”，这一发明的思路和上述例子类似。研究小组称它为“生物开关(BioSwitch)”，主要部分就是一个生物聚合物外壳，用以保护或隐藏一些物质，然后根据需要释放出它们。外壳的材料以及释放内容物的触发装置均可根据具体情况定制。 博曼斯的研究小组发明了一种用于肉类保鲜的杀菌塑料包装。他们先将“杀菌酶”封入由淀粉分子交联而成的外壳内，然后在外面裹上塑料。外壳会处于不活动状态，直到细菌出现并开始以淀粉为食。当淀粉外壳被细菌降解时，“杀菌酶”便出其不意地被释放出来，发挥作用。还有一个类似的系统，可将不稳定的食物调味分子封存于外壳中，一旦接触到舌头上的酶，便释放出这些分子；还可以将食物中味道不好的营养素密封起来，等它遇到胃肠道中的消化酶时再行释放。
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