我能提取副作用  第四百六十一章 納米藥丸

類別: 科幻 | 超級科技   作者:騎豬去挖坑  書名:我能提取副作用  更新時間:2023-01-14
 
當崔主任從醫院門口接到三清來的人時,已經是臨近傍晚時分。

他臉上洋溢著欣喜的笑容,緊緊握住對方的右手,表達著自己的激動之情。

“你好,薛珅是吧,幸會幸會。太好了,你來得真快,我還以為要明天才能到呢。”

薛珅微微一笑,他中等身材,平頭方臉,看起來其貌不揚,但眼神清澈專注,神情也是從容而淡定,穿著一身白色的實驗服,站在醫院的門診大廳里,一時間,看起來竟然跟四周的醫護人員沒什么兩樣。

他不動聲色地將手抽回,拍了拍左手拎著的一個冷藏箱,道:“這不是為了救人嘛,我們也很著急,對了,這是根據你們的抗生素方案,在實驗室臨時制作的裝載了替考拉寧的納米藥丸。”

“替考拉寧的毒性低,不良反應一般輕微且短暫,非常適合身體虛弱的患者使用。”

“主要之前的抗生素方案療效甚微,所以我們對納米藥丸寄予的希望很大啊,但愿能起到作用吧。”崔主任憂心忡忡地說道,領著薛坤往ICU走去。

不過他并沒有直接進入ICU病房,而是在門口叫住了一名醫生,吩咐道:“伱先去讓患者家屬簽字,就說是三清的一種全新抗生素治療方案,要簽署臨床試驗同意書,辦妥了我們一會過去給患者用藥。”

看著醫生點頭而去,他把薛坤帶進了自己的辦公室。

“來,外面冷,喝杯熱水暖和一下。”崔主任遞過一杯熱水,笑道:“我行醫大半輩子了,也是第一次見到納米藥丸,還真挺好奇,沒想到三清對納米技術已經有這么深入的研究。”

薛坤將箱子放在桌上打開,笑道:“其實也沒什么稀奇,跟科幻片里面的完全不一樣,你可別當成一回事了。”

崔主任急切地看了過去,只見箱子里擺放著兩只注射器,透明的針筒里裝著淡綠色的液體。

他也不敢隨意觸碰,小心地盯著看了又看,才一臉驚嘆道:“這就是納米藥丸啊,看起來還挺普通的,確實跟我想象中的不太一樣。”

“那個,能稍微講一下相關的技術,讓我了解一下?”

薛珅臉上神情頗有些自得,緩緩開口說道。

“其實納米技術并不是什么高深的詞,而是指的是在納米尺度上發展而來的技術,這主要是因為,生物體內主要的分子玩家,以及醫學中主流藥物和治療方法的作用目標,蛋白質和DNA,都是納米尺度。”

“你應該知道,DNA和蛋白質這樣的生物分子屬于納米尺度,大腸桿菌和動物細胞這樣的生命體屬于微米尺度,至于肌肉,心臟和皮膚這樣的人體組織則屬于宏觀尺度,從毫米,厘米一直到米,構成了整個人體。”

“人類目前只能感知到宏觀世界,完全看不到單個生物分子所處的納米世界,這是兩個完全不同的世界,而納米技術則是直接連接兩個世界的接口。”

“這是一種跨越空間的技術,從醫生的宏觀尺度到生物分子所在的納米尺度,在由器官,組織和細胞構成的超復雜多尺度景觀中穿梭。”

“上一代科學家一直以來,有一種保守的樂觀,以為生命可以被簡化為基因和分子。”

“他們認為生命就像拼積木一樣,將無數個化學分子,按照一種基因編碼的算法程序,拼湊在成一臺生化計算機,就能從宏觀層面上產生真正的意識和生命。”

“隨著對生命的所有細節的鉆研,人們了解得越多,越能認識到生物的復雜性。”

“每個生物的構成是屬于多尺度的,每個尺度上都能構建出獨特的生物機械模型,比如生物分子功能模型,細胞行為模型,以及組織模型。”

“這些模型整合在一起,能對生物現象進行定量的數學表述。”

“換句話說,這其實是生命的物理學。”

“物理學,在試圖為納米尺度(分子),微米尺度(細胞),組織與器官的毫米和厘米尺度,大型生命體的米尺度,乃至整個行星尺寸的生態系統之間的科學與認知分歧,搭建起一座互通的橋梁。”

“通過利用物理學方法研究生物學,我們實際上將會提煉出宇宙的配方,從納米尺度開始編織并組裝出物質,并不斷放大尺度,獲得終極力量,以革新人類的技術和醫學。”

“僅僅知道基因,并不足以解釋生命,也無法應對醫學上的挑戰。”

“21世紀的現在,人們已經擁抱了生命的復雜性,除了信奉生命就是‘基因,細胞,組織,身體和環境,交織而成的交響樂’,科學已經沒有其他在理性上可行的路線。”

“而定量科學技術與對生物學的數學描述,就是演湊這場交響樂的樂器。”

“納米技術就是樂器之一,因為我們能夠利用它們感知微觀世界的化學和物理特性。”

“在納米層面上,結構與溫度,水,離子,還有化學反應的相互作用,可以形成確切的運動,掌握這種生物的機械力學特性,就是所謂的納米技術。”

“細胞可以感知非分子的線索,比如機械信號,電信號和振動,或者根據環境的溫度或化學條件做出改變,還能利用DNA對這些線索做出響應。

“這既可以是基因方式的,也可以是非基因方式的響應。”

“比如,細胞表面強烈的拉拽作用力可以一直傳遞到細胞核中,并使其變形,一般來說這會引起細胞核內DNA的機械重組,也許最終結果是增加特定蛋白質的表達或抑制。”

“細胞核的形態,力學特性,它與細胞其他組件之間的聯系,以及細胞核內DNA的重組,都是細胞中活性計算能力的一部分。”

他拿起一只注射器,指著針筒中淡淡的綠色溶液,道:“這里面的綠色,事實上是一種綠藻,也是納米機器人的組成部分之一。”

“你的眼睛,只能看到這些溶液,但在你眼睛所看不到的地方,有上千個微小的綠藻,它們正在拼命劃水。”

“這種單細胞生物,有兩條像頭發一樣的肌動蛋白絲臂,也被稱之為鞭毛。如同頭發絲一樣的肌動蛋白在人體中也存在,事實上它們無所不在。”

“在人體37攝氏度的環境下,水分子可以運動得非常快,大約是600米每秒,而肌動蛋白在水中會持續被水分子撞擊,這被稱之為布朗運動或熱運動,從而產生了持續的擺動,不斷地邁步向前,就像海水中的暖流一樣。卵子能從輸卵管下降,就是因為這種肌動蛋白制造的液體流。”

“綠藻鞭毛的這種同步協調運動,使得它能在水中前進,就像蛙泳一樣劃水。”

“我們利用這種特性,制造了能在血液和體液中劃動前行的納米機器人。”

“首先用疊氮N羥基琥珀酰亞胺(NHS)酯修飾藻類表面,然后通過點擊化學與二苯并環辛炔(DBCO)修飾的中性粒細胞膜涂層聚合物納米顆粒偶聯,這樣就形成了擁有運動和載藥能力的納米機器人。”

“最后,在納米顆粒上加載抗生素藥物分子,當納米機器人游動到感染部位,就會釋放抗生素分子,殺死細菌,從而達到有效的治療效果。”

“作為醫生,你應該知道,臨床上其實有很多有效的藥物,卻不能很好地治療疾病,其中一個重要原因就是藥物不能準確地到達病灶,并針對性地釋放藥物。”

“藥物通過口服或者靜脈滴注進入體內,在達到病灶的過程中,會通過重重關卡,也會被代謝掉大部分,這就相當于全身用藥,因此造成了毒副作用大,治療效果差等問題。”

“而我們的納米藥丸可以在人體內自主流動,找到病變部位后,再釋放藥物,達到精準醫療的效果。如此一來,不但藥物起效的時間能提高到很快,而且還能將所需藥物的劑量降低數千倍。”

這番話聽得崔主任震驚不已,他盯著薛坤手中那管淺綠色,眼神中閃過一絲期待。

“如果真能達到你所說的效果,那么只需要很小一部分抗生素,就能起到治療的效果,抗生素濫用將不再是問題了。”崔主任情不自禁地喃喃自語道。

薛坤將注射器放回箱子里,補充道:“這個針劑需要冷藏使用,因為常溫下藻類受水分子影響會不停運動,只有04攝氏度的低溫下,才會維持較低的活性。”

“同時它也需要胸腔注射使用,只需要將抗生素直接注射入肺液之中,就能迅速起到效果。”

“我們在14天的動物實驗中,使用這種納米藥丸,對急性肺部感染進行了治療。”

“實驗證明,納米機器人在小鼠的肺液中顯示了極強的運動和載藥能力,1小時的運動后,95的藻類依然存活,并且均勻分布,并未被免疫細胞所吞噬,這反映了相當優良的適應性,以及持續釋放藥物治療的能力。”

“我們還比較了納米機器人與靜脈常規治療的效果。在相同的藥物劑量下,顯著優于靜脈注射。實際上,靜脈注射劑量必須比加載到納米藥丸上的劑量高出3000倍,才能在小鼠中達到同樣的效果。”

“此外,納米藥丸的毒性可以忽略不計,因為納米顆粒和藻類都會在體內自然降解,在一到兩天后排出體外。”

崔主任連連點頭,忍不住拿起另一只注射器來,看得兩眼放光,愛不釋手。

不過他也不敢多看,生怕時間久了,溫度升高,影響到納米藻類的活性。

只看了十幾秒,又重新放了回去,還小心地把箱子給關上。

“對了,聽你之前說了那么多,那你的專業是什么?應該不是化學和生物吧?”他隨口問道。

薛坤點點頭:“其實我是物理學博士,研究納米技術的基本都是物理學家。至于醫學和化學方面,肯定也要有相當的了解,不過這方面我主要是自學。”

“哇!”崔主任再次震驚了:“你只靠自學,就能這么強”。

薛坤呵呵一笑,謙虛地說道:“主要是三清有充足的實驗和學術環境,可以讓我們自學成才。”

一說起專業方面的內容,薛坤似乎就停不下來了,滔滔不絕地繼續說著納米技術的相關內容。

“不知道你有沒有看過一些科幻片,這些科幻片里面納米機器人都是一群微型機器人,帶著電池,芯片等各種電子器件,還擁有一副金屬外殼。事實上,現實中的納米機器人根本不是這樣。”

崔主任連忙點頭,臉上浮現出笑容:“沒錯,我看過一部科幻片,不記得是電影還是動畫了,反正里面有一隊縮小版的醫生,他們登上微米尺度的潛水艇,進入一個受傷外交官的血液中。”

“雖然外交官每次心跳,所引起的血液波動都讓潛艇隨時處于傾覆的邊緣,人體的免疫細胞也把潛艇當作敵人瘋狂攻擊,但英勇的主角們仍然能夠操縱潛艇在血液中化險為夷,并最后消滅血栓。”

“這個片子當時看的時候,還挺有意思的。我確實把納米機器人都想象成類似于終結者那樣的機器人了,不過現在看到三清的納米藥丸,才知道是我想太多。”

崔主任摸著下巴上的胡渣,有些不好意思地說道。

薛坤哈哈一笑道:“其實以目前人類最精密的機械加工技術,還無法制造出在人體內游動的傳統機器人。”

“所以納米機器人所用到的材料都是各種高分子聚合物,蛋白質和DNA分子,只不過通過物理和化學方法,使得它們擁有特殊的結構和功能罷了。”

“在醫學領域,除了納米藥丸這樣的藥物遞送功能,納米機器人還可以用于疾病監測,維管組織成像,用途非常廣泛,理論上,納米機器人在未來可以治療所有的疾病。”

“只不過,現在的納米機器人處于第一代,只有發動機和燃料,還沒有大腦,不能通過芯片和編程來使其智能化,因此還處于非常原始階段,或許稱之為納米馬達更為貼切。”

“等到第二代納米機器人,將直接由原子或分子組裝而成,能夠執行納米尺度上的復雜任務。”

“第三代納米機器人功能更強,將包含有人工智能和納米計算機,屬于一種智能設備了。”

崔主任不由再次瞪大眼睛,一臉的不敢置信中,又夾雜著一絲悠然神往。

“不知道科技發展到什么程度,才會有這樣的納米機器人面世啊。”

最后,他拍著大腿道:“要真有這樣的納米機器人,估計我們醫生就要失業了。哈哈哈。”

突然,敲門聲輕聲響起。

“主任,患者家屬已經簽好字了,一切準備就緒了。”護士在門口一邊敲門一邊喊著。

“來了,我和薛博士馬上就到。”崔主任趕緊起身,往門口走去。

“確實,說了這半天,也該去治病救人,是騾子是馬,得拉出來溜溜了。”

薛坤心中最后的一絲緊張情緒,隨著水杯中的水一飲而盡。

他提起箱子,亦步亦趨地緊隨其后。

(本章完)

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