血液纳米探测器

程醉

虽有拦路虎，却不是没有希望

很久以前，人类的目光就关注到火星这颗红色的星球，发现它在天空中时而明亮、时而昏暗，并具有逆行的特性。进入21 世纪以后，为了探寻火星生命存在的证据以及了解更多关于火星的秘密，各国掀起了一场探索火星的热潮。众多的火星探测器你方唱罢我登场，纷纷发射升空。

在火星探索领域一直处于前列的美国国家航空航天局负责人也踌躇满志地表示，要在2030年派宇航员登陆火星。为此，他们提出了利用核动力推进太空船探索火星的所谓“普罗米修斯计划”。然而，一项不可忽视却又似乎难以逾越的困难摆在了人们的面前。宇航员们在长达六个多月的太空之旅中，将不可避免地遭遇很多太空辐射。虽然太空飞船会采取防辐射的措施，但是美国国家航空航天局表示并不能确定这些措施是否可以充分对宇航员起到保护作用。因此，航天科学家希望能够借助医学手段对辐射引发的疾病进行监控、防范和采取补救措施。

然而，太空的特殊条件使这项工作的难度变得非常巨大。原来，在太空飞船的狭小空间里要想安装上体积庞大的医疗设备，显然是不可能的事情。另外，就算是安装上了这些设备，还必须配备一名专门的医生。这对于各司其职的宇航员编制来说，几乎是不可能实现的事情。

难道人类就会因为这一拦路虎被挡在登陆火星的大门之外了吗？

纳米探测器更小，就是要扒下虎皮

为了能够尽快解决这个棘手的问题，美国国家航空航天局开始面向社会寻求办法，并且许诺，方案一旦被认可，将提供大量的资金支持。

密歇根大学纳米技术中心很快便向美国国家航空航天局提出了一个方案。这个方案的具体内容就是，在太空船发射之前给宇航员注射一种含有纳米粒子的液体，然后在宇航员的耳朵内安放一个外型酷似助听器的接收装置。在太空飞行的过程中，采用微量激光计算出流过耳膜毛细血管中纳米粒子的数量。然后再将数据传输到太空船上的电脑里进行分析处理。

密歇根大学的科学家说，纳米粒子让我们能够将辐射对宇航员产生的生物反应进行实时监控，这比单纯测量辐射本身更有意义。

美国国家航空航天局显然对这个方案产生了浓厚的兴趣，但对这些纳米粒子的安全产生了疑问。为了打消他们的疑虑，科学家又解释说，他们在选择使用何种纳米粒子的时候，首先必须确保这种粒子是惰性的（这就意味着它无毒）。并且，纳米粒子本身只起到一个平台的作用，它要完成的任务都是由附着在这个纳米粒子平台上的分子来完成。

2004年，密歇根大学的这个方案经过美国国家航空航天局的严格评审后获得了通过。为此，美国国家航空航天局每年需要支付1 200万美元给密歇根大学纳米技术中心，用来保障这个纳米探测器项目的研究。

并非只为“太空人”，对普通人意义更大

科学家最终选择了一种类似“风滚草”的纳米粒子。“风滚草”是北美戈壁上的一种常见的植物，当干旱来临的时候，它会从土里将根收起来，卷成一团随风四处滚动。纳米粒子的外形同样也是一个四周连接着一些翅膀的球状物。

给宇航员注射的液体里包含数千万个这样的纳米粒子。它们进入人体之后，将很快找出细胞的种类，监测辐射损伤的信号，同时在细胞触动自身的翅膀时给它们标记上信号。纳米粒子进入血液之后将会附着在对辐射特别敏感的淋巴细胞上。

针对这种纳米粒子的安全性试验特别严格，科学家已经在动物身体上进行了五年左右的实验。2009年12月，美国有关部门批准了用这种纳米粒子进行人体试验。2010年2月，密歇根大学和美国国家航空航天局共同宣布已经成功监测到部分纳米粒子的反馈信息。但他们同时也承认，这项技术仍需要进一步完善。

这种在人体内探测单个细胞变化的技术，无疑将给医学界带来巨大的突破，甚至可以说是带来革命性的改变。我们可以大胆想象一下，未来的某个时候，你刚刚患病，癌症还处于早期阶段，身体里的细胞就会向你发出警报，这不是一件很奇妙的事情吗？