自从放血疗法开始应用以来,医疗保健技术的发展已走过了漫长的道路。而未来的医疗保健技术,甚至将会使今天最为广泛使用的疗法也变得过时。类似捕获癌症的纳米粒子、破坏病毒的激光器以及超轻心脏监视仪等医疗技术的突破,使得靶向治疗技术开始进入全新的时代。利用靶向治疗技术,药物将被直接导向最需要的部位,治疗时健康身体组织也将不会再受牵连,疾病刚刚冒出一丝苗头也能被实时检测出来。
呼口气即可体检的激光器
从1954年以来,酒精检测仪就一直被用来判定司机是否饮酒或酒醉程度。美国科罗拉多大学物理学家叶军将这个概念移植到一个全新的领域:医疗诊断。只要呼一口气,他设计的装置就能检测出数千种不同的生物分子,而且敏感到足以分辨出或许代表着特定疾病的罕见生物分子。对呼出内容物建立一个快照,就可检出从癌症到囊性纤维化等多种疾病的存在。
这种瞬时诊断仪由一个称为“光学频率梳”的激光器驱动,能发出宽频光波与空中的化合物进行反应。光频梳用来测量不同色彩(或频率)的光,其梳状线均调整至特定分子的明确振动频率或旋光性。而整个光频梳可涵盖广泛的光谱范围,其很像彩虹的颜色,能够监测出几千种不同的分子。叶军说,当处于规则间隔光频梳图示时,可以看到这道“彩虹”,一旦呼气分子穿过“彩虹”时,所掀起的共振频率将使光频梳看起来像缺了齿一般。当许多呼吸分子被同时监测到时,就能得到特定疾病的高可靠信息。譬如,最后的图示显示存在一氧化碳、过氧化氢和一氧化氮,呼气者就可能患有哮喘病。
叶军表示,患者不必再耗费数天来等待测试结果,“只需一分钟,你就能知道是怎么回事”。
先发制人的早期肿瘤抑制术
全世界的科学家都在全力以赴开发新的癌症治疗方法,这些新方法包括更有效的化学疗法及更好的骨髓移植程序,而美国约翰?霍普金斯大学生化学家托马斯?肯斯勒正致力于用更先进有效的新疗法取代所有这些努力。
肯斯勒和达特茅斯学院的同僚一起揭示了一种防止恶性肿瘤早期形成的惊人方式。就像地震和雪崩,癌症是整个序列的不稳定情况所造成的结果,如:不正常的细胞在错误的时间聚集在错误的地方;细胞与细胞间的通信被打破;细胞盲目地进行增殖和分化。肯斯勒通过利用一种称为CD鄄DO—Im的齐墩果酸类似物化合物治疗健康组织的方法,在实验室里扰乱这个序列。来自于植物酸的CDDO—Im可激活将有毒化合物从细胞—化合物(可能会制造出导致癌症的DNA突变)中消除的天然酶。CDDO—Im还具有与其他齐墩果酸衍生物一样的抗炎活性。所有这些使得CDDO—Im具有癌肿预防作用。CDDO—Im预防黄曲霉毒素引起的癌肿作用比至今所知的其他癌肿预防制剂都更有效。
肯斯勒说,未来数年内,CDDO—Im尚不能应用于临床。但到了可以提供给患者的那一天,一个健康的人就可根据自己的遗传易感性和所处的环境条件使用这个办法。研究人员的目的就是要阻止非常早期的癌细胞发生显著的变化。
实时监测血压的植入式纳米线
在医生的办公室进行例行的血压检查,也许很快将成为往事。美国乔治亚理工学院物理学家王中林已经设计出一种可植入式的纳米线,能持续不断地测量血压的波动,使病人在家里就能追踪他们自己的身体状况。
那么这个传感器是如何工作的呢?研究人员使用的纳米线具有两个重要的特性:它既是半导体,又是压电材料。这意味着,如果施加一个外部机械力使纳米线弯曲,譬如血管收缩这样的外力,纳米线就会产生一个线内电场。此电场的存在影响了纳米线的导电率,而这是可以测量的。如果导电率发生变化,也就表明血压正在变化。
这项技术比以往的技术有了很大改进。旧式装置在手臂上需要一块相当大的裹布,但这个新式传感器却可以植入手臂并进行实时监测。患者戴上一个手表样的装置来记录数据,一旦有异常现象出现,手表就能立刻向患者或医生发送报警信号。