癌症研究的新希望──能尋找並摧毀腫瘤的金「奈米殼體」

從娜奧米哈拉斯（Naomi Halas）眼中看到的未來癌症治療是這樣：在癌症篩檢中，醫生會注射一種充滿了金的液體到你的血液裡面，然後在你全身照射一種不可見光約30秒。接著她轉向一個電腦螢幕，上面有個精確的圖，顯示了最新成型腫瘤的大小、形狀，何位置。怎麼治療呢？用同樣的不可見光，但是強度更強。當你要開車回家時，腫瘤已經不見了。

哈拉斯對這種「得來速」式的癌症治療的夢想，可能再不久後就會實現，這有部分原因是因為她的個人發明：「奈米殼體」──一個100奈米寬的小球（大概是你用原子筆在紙上一點，那個點的1/10,000大小），外面包了層金原子，裡面是一個小矽球。當這個奈米球藉由蛋白質和腫瘤結合，並受到近紅外線（這種光線可以安全地穿透皮膚）的照射時，奈米球會被加熱，將腫瘤煮熟但又不會燒到鄰近組織。美國德州休斯頓萊斯大學（Rice University）的電機工程和化學教授哈拉斯說：「就像是煮水煮蛋一樣」。

今年夏天美國國防部（Department of Defense，他們這幾十年也一直在默默研究著從燒灼治療到血液保存等等癌症防治項目）授予哈拉斯和她的同僚，萊斯大學的生物工程師珍妮佛威斯特（Jennifer West）三百萬美元，以開發奈米殼體作為一種乳癌的治療。哈拉斯說她的團隊希望明年能在有軟組織腫瘤（像是乳癌、腦癌，或是攝護腺癌）的患者身上，開始初步的測試。如果試驗奏效，奈米殼體可能徹底改變癌症治療：這種方式可能用來診斷，而被診斷出是初期沒有擴散的癌瘤，還能以上述方式，當場在門診進行治療。美國國防部乳癌研究計畫獎勵金經理唐娜金巴克（Donna Kimbark）說：「這在偵測非常早期的癌症方面是項革命性的進步，可能比其他技術還要早六、七年偵測出來。大部分的乳癌腫瘤在被偵測出來以前，都已經存在數年了。想想看如果能早幾年發現的話，成效該有多好。」

而讓奈米殼體這麼了不起的原因，根據哈拉斯的說法，是這些奈米殼體的「可調整性」：只要調整奈米殼體內玻璃核以及外金層兩者厚度的比值，就可以將奈米殼體調整成能吸收幾乎任何波長的光。調整成能吸收紅外線光，並在奈米殼體外覆上針對癌症特定的抗體的話，奈米殼體就能變成一個有精確指引的熱炸彈（參見圖解）。鄰近的幾個健康細胞可能會跟著陪葬，但如果是採用手術或化學療法的話，會破壞的健康細胞還要更多許多。

哈拉斯說奈米殼體也可能用來提高藥物輸送的效率，舉例來說，如果將充填了胰島素的聚合物與奈米殼體結合，便可能引發這個聚合物在血液中釋出些微劑量的藥物。但目前，還是治療癌症這個用途看起來最可能將奈米殼體推進市場。

烹煮癌症細胞的奈米食譜

目前最好的癌症治療破壞腫瘤細胞的精準度，和一顆原子彈差不多。現在萊斯大學的研究人員正在開發一種可以把腫瘤煮熟，又能避免傷害到健康組織的「奈米殼體」。這種療法將在明年初開始進行臨床試驗，治療的方式是將癌症特定的抗體和由金和玻璃做成、奈米級大小的小球接在一起。下面是奈米殼體在體內殺死癌症的步驟。

1.每個覆蓋了金的奈米殼體的大小約為一個白血球細胞的萬分之一大小。醫師要診斷和治療癌症時，先將數千個奈米殼體注射至患者的血液內，奈米殼體在進入體內後，便會找出腫瘤細胞，並透過抗體結合在腫瘤的表面。

2.當每個腫瘤上約覆有20個奈米殼體時，患者便會接受以近紅外線照射短時間。近紅外線會在不造成傷害的情況下穿透組織，將照射在奈米殼體上。接著，醫師會傳送更高劑量的近紅外線，只將被奈米殼體包覆的腫瘤加熱。

3.在金外殼上的自由電子會把強化的近紅外線能量集中，將每個個別的奈米殼體加熱，並把腫瘤給煮熟──而這一切都只要在一次門診中就可以完成。