納米科技在美國實際應用進展突出

[編者按] 近年來，納米科技取得了突飛猛進的發展，應用領域日益廣泛，包括醫學、藥學、化學及生物檢測、制造業、光學以及國防等等。美國作為科技領域的超級大國在這一領域發展的如何，下文給出了答案。

    美國國家科學委員會（National Science Board）于2003年底批準“國家納米科技基礎結構網絡計劃”，由美國13所大學共同建構支持全國納米科技與教育的網絡體系。該計劃為期5年。計劃目的不僅是提供美國研究人員頂尖的實驗儀器與設備，并能訓練出一批專精于最先進納米科技的研究人員。

納米細胞用于醫學

    美國國家標準與科技協會（NIST）表明，現已研究出一種生產一致的，且能夠自行組合的納米細胞的方法，以應用在封裝壓縮藥物的治療工作上。這種技術當前可被運用在藥物的包裝技術上，可以更精確地確保藥物的用量，未來將運用在癌癥化學治療的相關技術上作更進一步的研究。


DNA檢測芯片

    2004年1月，用來快速進行DNA檢測的納米級芯片在美國正式對外發表。取代過去在DNA檢測上采用光學原理為基礎的“基因微芯片法”繁復的檢測步驟，研究團隊改由將此繁復步驟交由電路芯片處理；制作上，DNA檢測芯片的傳感元件是一條利用電子束蝕刻法與反應性離子蝕刻法所制成的粗細約50納米的納米線。然就商業上考量，成果卻過于高昂，因此研究團隊正發展利用較便宜的光學蝕刻法以制成DNA檢測芯片元件的技術。


改善地下水污染

    地下水污染是近年被廣泛討論的一項重大議題，目前能準確找出與清除地下水污染的技術并不成熟。2004年4月，美國發表了一種納米微粒技術，在此微粒中心為鐵芯，而其外則由多層聚合物加以包覆。
這種微粒的內層是由防水性極佳的復合甲基丙烯酸甲脂包覆，而外層則由親水的化學物質進行包覆。由于親水性外層使納米微粒溶于水，內層防水層則能吸引污染源三氯乙烯。納米微粒中的鐵芯使得三氯乙烯產生分裂，進而使得此項污染源逐漸分裂成無毒的物質。


啟動癌癥納米科技計劃

    為廣泛將納米科技、癌癥研究與分子生物醫學相互結合，美國國家癌癥中心（NCI）提出了癌癥納米科技計劃（Cancer Nanotechnology Plan），并透過院外計劃、院內計劃與納米科技標準實驗室等三方面進行跨領域工作。計劃設定了六個挑戰：



    預防與控制癌癥：發展能投遞抗癌藥物及多重抗癌疫苗的納米級設備。

    早期發現與蛋白質學：發展植入式早期偵測癌癥生物標記的設備，并發展能收集大量生物標記進行大量分析的平臺性裝置。

    影像診斷：發展可提高分辨率到可辨識單獨癌細胞的影像裝置，以及將一個腫瘤內部不同組織來源的細胞加以區分的納米裝置。

    多功能治療設備：開發兼具診斷與治療的納米裝置。

    癌癥照護與生活品質提升：開發改善慢性癌癥所引發的疼痛、沮喪、惡心等癥狀，并提供理想性投藥裝置。

    跨領域訓練：訓練熟悉癌癥生物學與納米科技的新一代研究人員。