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城大研「納米針陣列」

06-08-2013

 城大研「納米針陣列」技術 助牛皮癬黃褐斑患者 

(2013年08月06日)

  • 陳獻峰展示一小塊納米貼片,已附數百萬支納米針。(黃嘉儀攝)


【am730訊】科學家及醫學界近年積極研究基因療法,期望可研發新療法治療以往難以治愈的疾病,如癌症及皮膚病等。城市大學近期便研發了「納米針陣列」,作為傳送基因到神經細胞的媒介,協助施行基因療法。該術藉採用極細小而數百萬支納米針,將DNA等生物分子植入細胞質或細胞核。對於治療由基因引起的牛皮癬、黃褐斑等皮膚病,可促進基因療法的應用。
 

 

城大研發團隊之一、物理及材料科學系助理教授陳獻峰指出,「納米針陣列」概念源於打針,針筒將疫苗穿過神經注入皮下組織和肌肉,令患者感到疼痛及流血,或可能因此受到細菌感染。採用短而密集的納米針,則可以直接將基因注入神經細胞,現時轉染率(將基因轉到細胞比率)高達四成,較現時方法的成效高出8倍。
以往採用的基因治療存有風險,以物理學治療為例,透過電脈衝穿孔術注入正常基因,但電壓較難控制,甚至過程中會殺死細胞,效果並不理想。相反,納米針能直接將基因傳送入皮膚細胞而不殺死細胞,並用金剛石製造,長度僅約0.0074毫米,針頭直徑約135納米。
另外,團隊將納米針陣列附以抗癌藥進行測試,經納米針陣列處理過的細胞死亡率高達六成,而未經處理的細胞死亡率則低於10%,這項技術有助增強抗癌藥療效。在實驗中,一個納米針陣列只需半分鐘來處理6萬個細胞,整個過程需時十分鐘,而以傳統方法治療,則需時數小時。
由於團隊進行的只是體外實驗,期望3年後進行臨床測試,以協助治愈因基因引起的疾病。

 

 

 

新「納米針」強化基因療法治癌


http://paper.wenweipo.com   [2013-08-06]    
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■陳獻峰表示,「納米針陣列」效率相當高。文森 攝

——城大成功注藥入細胞核 正籌近億3年後臨床測試

 香港文匯報訊(記者 文森)癌症由基因突變引起,近年醫學界研發基因療法,以正常基因取代變異基因,但由於細胞膜及基因物質均呈負極,令基因難以注入細胞內。城市大學物理及材料科學系成功研發「納米針陣列」,以極幼細的針管把藥物直接注入細胞核,不但增加成功率,而且可避免破壞細胞,大幅增加基因療法效用。團隊正籌近億元研究經費,期望3年後開展臨床測試。

 基因療法有別於目前多種療法,它主要治療疾病根源,而不是表現症狀。當基因變異或壞掉,運用脫氧核糖核酸(DNA)、小干擾核糖核酸(siRNA)等治療,前者帶有健康、治療作用的基因,用以代替出現突變的基因;後者則阻止疾病基因發揮作用。基因治療可直接把基因注入人體,但由於身體對外來物質或產生不同反應,或會引致副作用。另外一個方法,需從病人身上取出壞細胞,植入正常基因,然後把改造成功的細胞植入病人體內。

現行方法難穿透細胞膜

 DNA、siRNA等需被送入細胞質或細胞核,基因療法才有效。但現行方法如用病毒載體、細胞穿透月太、電脈衝穿孔術等,這些分子都因各種原因,包括大小、穩定性、容易溶於水、表面電荷等問題,並不能穿透細胞膜,未能成功進入細胞核,無法發揮作用,命中率偏低。

研「納米針陣列」暫花費百萬

 由城大物理及材料科學系助理教授陳獻峰帶領的團隊,於2011年開始研製「納米針陣列」,暫時花費約100萬元。陳獻峰昨日於記者會上表示,採用納米針陣列可刺破細胞膜,把藥物直接注入細胞核,針頭僅約135納米,即0.000135毫米。研究發現藥物不會殺死細胞,並把藥物有效傳至細胞內,「針陣可同時插入成千上萬細胞,效率相當高」。

針須加鑽石 零售價難料

 陳獻峰舉例指,神經細胞極難傳送藥物,目前方法傳送率一般低於5%;但納米針陣列方法傳送率高達40%以上。不過,納米針極幼,為增強硬度,須加入鑽石。儘管如此,製作原料費不高,一個約一角硬幣大的納米針陣,原料成本少於10元,但具體零售價現階段難以評估。他期望研究結果有助促進基因療法的應用,尤其是治療皮膚病及癌症方面。

納米探熱針 治癌新路向

 另外,美國學術期刊《自然》刊登了有關納米級微型探熱針的研究,研究由香港城市大學生物及化學學系助理教授羅璧君與美國學者合作。羅璧君表示,微型探熱針體積細小如粉末,可偵測細胞是否出現病變,更可發展成不損害健康細胞的治癌方法。

 

 

 

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