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医学中的“黄金屋”

北京航空航天大学科协
原创
北京航空航天大学现隶属于工业和信息化部
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医学中的“黄金屋”

古有《劝学诗》道:“书中自有黄金屋”,来形容读书的重要性。黄金作为贵金属,早在三千多年前,就被用作商业交换的手段,在贸易往来中担任着不可或缺的职责,并且成为了财富的象征。尽管后来纸币和其他金属取代了黄金大部分的货币职能,黄金仍能作为硬通货在不同国别和不同文化中流通,是因为其独特的性质。黄金,不仅在自然界中稀有,在物理上易于分割,而且化学性质稳定,这便很容易的引发生物学家们的进一步思考,这么特殊的性质,如果应用于医学中会是什么样子呢?

你见过红色、紫色、蓝色的金子吗?这并不是开玩笑,或者黄金“长毛”了。成块的黄金,金如其名,像平时首饰店里售卖的一样,是黄色的,是金灿灿的。但是这么大块的黄金是很难在医学中应用的,并且应用的成本也过于庞大了。因此,聪明的科学家们开始“打磨”黄金,使其成为纳米金,更好的为医学服务。纳米,是比日常所见的厘米还要小一千万倍的长度计量单位,当物体进入到纳米的尺度不仅利于在医学中的应用,更会“进化”出新的功能,纳米医学便应运而生。通过不同的合成方式,纳米金被塑造成球状、棒状、甚至是星星的形状,因为它的大小不一样,便可以体现出不同的颜色,并且它们不负众望的在医学领域的“发光”“发热”。

图1 直径约40纳米的纳米金球水溶液

纳米金在医学领域可以“发光”“发热”,最重要的前提是它对人身体是无害的,也就是其具有非常好的生物相容性,不会引起人体的排异反应,因此对于纳米金的研究如同雨后春笋一般出现。纳米金在医学影像诊断中“发光”,扮演起了重要角色。其高密度和对X射线的良好吸收能力使其成为优秀的造影剂,用于增强CT扫描和MRI影像的对比度。通过引入纳米金造影剂,可以提高影像的清晰度和准确性,帮助医生更精准地诊断病变,并且有助于早期病变的发现和治疗。而纳米金的“发热”被广泛应用于肿瘤的精准治疗中,将纳米金颗粒注射到肿瘤附近,利用激光照射纳米金,其吸收光能后转化为热能,局部升温灼烧肿瘤,从而实现良好的肿瘤热疗效果。这种光热治疗具有针对性强、副作用低的特点,可避免对周围健康组织的损伤,是一种有效的癌症治疗方法。科学家们还可以将纳米金的优秀性质结合,将其改装为抗肿瘤药物的载体,像小船一样驮着药物输送到肿瘤地点,将化疗和热疗相结合,并且还能通过影像精确定位,物尽其用的让其在肿瘤治疗中成为了真正的“多面手”。

其实不仅仅是金,银、铜、铁、镓等金属也在医学中崭露头角,纳米医学中的“黄金屋”等待着我们的不断探索。相信在不久的将来,越来越多的纳米材料可以为人类健康和科技发展做出重要贡献。

评论
科普有我,张庄初中。
太师级
相信在不久的将来,越来越多的纳米材料可以为人类健康和科技发展做出重要贡献。
2024-06-20
科普6437eb400e9c5
贡士级
已学习
2024-05-30
科普ZSL
学士级
黄金,不仅在自然界中稀有,在物理上易于分割,而且化学性质稳定,这便很容易的引发生物学家们的进一步思考
2024-05-26