【金陵晚報報道】 “今后，你們到醫院檢查是否受到癌癥侵襲時，將不用去拍攝對身體有害的X光。只要喝下一種液體，然后慢慢走過一個通道，這時，會有激光束對全身進行掃描。通道的另一端計算機生成三維圖像：全身體層掃描圖。根據這些圖像，醫生會告訴你在你的體內有無腫瘤細胞以及腫瘤細胞的精確定位。”
這似乎是科幻片中才會出現的場景，竟從復旦教授、南郵兼職教授汪聯輝口中娓娓道出，他口中的液體其實是一種含有被稱為“量子點”的納米顆粒溶液，他與他的團隊一直在做讓上述場景變為現實的努力。
市場已有天價量子點
據悉，量子點是近年來國際材料學科的一大研究熱點，有關量子點應用，包括生命科學領域，其技術難關正被逐一攻克，市場上甚至已經銷售量子點，其價格非常昂貴，1毫升就要1600美金，約合人民幣1萬多元。
汪聯輝透露，量子點在醫學上最主要的用途是快速、準確、無傷害地診斷病變細胞，這一設想此前就已經有一些醫學嘗試，如用化學熒光染料進行專一染色，以觀察蛋白質或細胞體動態分布。
但它存在一些先天不足，如熒光消失的速度太快，使得需要觀察的組織反應時間不足，給觀察帶來了許多不便；此外，每種有機染劑須以不同波長的光激發，不同顏色的染劑難以同時使用。
為了克服這些缺憾，學者們試圖尋找一種性能更好的替代品，量子點于是成為國際材料學界關注的焦點。
什么叫量子點呢？它是通過人工鐳射切割出來的半導體納米晶體，1納米是1毫米的一百萬分之一，相當于1個原子的大小，由100～1000個原子組成的納米粒子就稱為“量子點”。量子點的物理特性正好克服了熒光染色法的缺憾，其作用時間是有機染劑的100倍，在細胞體內不易分解；它在追蹤多種蛋白質或細胞時，只需要一臺熒光顯微鏡，即可記錄被色彩編碼的目標每一分鐘間隔的動態并延續數天之久。同一個蛋白質分子更可結合多個異色量子點形成獨特的彩虹標記。利用量子點與生物探針結合，還可區分出不同的生物分子，達到實時而長期的生物分子追蹤，如可以看著線蟲從胚胎到成熟階段每一個細胞的流向；甚至追蹤某些病毒是由何種蛋白質運送到錯誤的位置，進而所引起的細胞網絡破壞等，而這些只需要一臺熒光顯微鏡即可。
乳腺癌不用再割乳房
近年來，乳腺癌發病率越來越高，患者常常需要割掉整只乳房才能挽回生命，但乳房又是女性美的重要特征，有些女性因此在是否手術上猶豫不決，貽誤了最佳治療期。量子點技術運用到醫學上后，乳腺癌患者不需手術就能痊愈，汪聯輝一語驚四座。
他的設想來自于對量子點技術的應用，量子點本身不發光，它在紫外線的照耀下才會發出相應的色光；不同長度的量子點會發出不同的色光；量子點的材料本身是含毒的，不能直接應用于人體，必須在它的外表修飾另一種有機材料，這種材料正好為技術界提供了用武之地，賦予它對人體細胞無毒無侵害的特性，同時具備親近不同病變細胞的特性，在人體內自然游走，最后附著于病變部位。
一旦這種技術進入臨床后，醫生將能準確地掌握人體乳房內的細胞狀況，即哪些是好的，哪些已經病變，然后再利用量子點把克癌藥輸送到病變細胞上，達到殺死病變細胞，又不損傷好細胞的目的。
事實上，有些時候根本不需藥物，量子點本身就有治療功效，在紫外線的持續照耀下，量子點會在人體內發熱，燙死癌細胞，正常的細胞卻絲毫無損。
目前，這種技術在人體應用上的最大難題是它的安全性問題，這也是汪聯輝等人一直努力攻克的。
汪聯輝介紹，將磷酸微膠粒包被在量子點表面，然后注射進小鼠體內，具有液體表面覆蓋層的納米顆粒不僅對細胞沒有了毒性作用，而且可維持數天不損失熒光。
此外，使用多光子熒光顯微鏡，量子點可同時監測超過36種細胞，并且可應用于深層組織中。
這就意味著，未來可以根據病人所需檢查病癥項目的要求，配置不同長度的納米顆粒溶液，病人喝了之后經紫外線照射后，就能從計算機中打出診斷結果。
艾滋病患者將獲新生
量子點將給艾滋病患者帶來新生，艾滋病將不再是無藥可治的頑癥。
對此，汪聯輝是這樣解釋的，艾滋病病毒本身并不致命，只是因為艾滋病患者完全喪失了免疫能力，這給病菌一個侵襲的機會，若不受感染，艾滋病患者可以沒有任何危險。
據研究，艾滋病人最大的危險來自一種真菌對人體的侵襲，原本正常的人體都可以自行防御這種真菌，但在沒有免疫力的艾滋病患者體內，這種真菌的繁殖突然猖獗起來，使得人體越來越虛弱，最后走向了死亡。有了量子點技術后，只要在量子點表面修飾一種親近該真菌的材料，通過它找到真菌在人體內的精確位置，然后把其消滅，艾滋病對人體的危害也就消除大半了。
但量子點在醫學上的最大突破還不是這些，汪聯輝稱，人體的神經網絡如何相互作用一直是一個謎，多少年來，科學家只能對其進行一些假想，從來也沒人能清晰地掌握哪怕是人體發出的最簡單的動作，如看到食物，人立即有眼睛放光、流口水、手想去抓這些食物的行為。但有了量子點后，科學家們就可以實時觀察人體神經細胞運動的全過程，并最終揭開人體的奧秘。
臨床實驗還要幾年
量子點用于人類醫學，并快速診治癌癥是有可能實現的，東南大學納米專家顧寧教授如是說，但這目前還停留在動物實驗的階段，距離真正的臨床實驗研究起碼還有幾年的時間。
汪聯輝也稱，現在，人們對量子點的安全性仍然存有疑慮，還有一些關鍵問題亟待解決。例如，在動物活體較厚的組織，如骨組織中，量子點技術能否發揮作用？
經量子點標記的生物分子與人體自身的生物分子（以及細胞和組織）如何區別？
如何使經過表面改性的量子點保持原有的熒光性質和生物分子的生物活性。
這種擔憂是建立在現有的一些量子點的特性上，它們多數都是從鉛、鎘和硅的混合物中提取出來的，但是這些材料一般有毒，對環境也有危害。他與他的團隊正努力從一些良性化合物中提取量子點，消除毒性；通過在量子點的表面修飾一些物質，消除毒性，更好地與人體其他細胞相適應；同時試圖簡化一些制作工藝，以降低成本。
作者及來源： 記者 李學芹 金陵晚報 2006年11月22日