第三只眼  

　　科学家们正在开发的各种纳米粒子在医疗领域已经有了越来越广泛的用途，如肿瘤成像、运载药物或提供热脉冲等。现在，美国华盛顿大学的研究人员首次在一个微小的封装中将其中的两种纳米粒子合二为一，从而为医学成像和治疗研制出了一个多功能的纳米技术工具。在近期出版的《自然·纳米技术》杂志上，研究人员对该纳米结构进行了描述。

　　量子点是直径仅有几个纳米（可见光波长的一小部分）的半导体荧光球。在如此微小的尺度上，量子点的独特光学特性可使其依据大小发出不同颜色的光。量子点已广泛应用于医疗成像、太阳能电磁和发光二极管等领域。        

　　发热金纳米粒子自古以来就被用于制作彩色玻璃，现代则被开发用于运送药物、治疗关节炎以及使用红外光进行医学成像。金纳米粒子还可对红外热进行再辐射，因此也被用于可对邻近细胞进行加热的医学治疗中。

　　但是，将量子点和金纳米粒子混合后，这些效应就会消失。由于这些粒子的电场相互干扰，其原有特性均不再表现。而且，两种粒子虽可在表面进行成功结合，但从不能结合成单个的粒子。

　　华盛顿大学的最新制造技术则是使用蛋白将一个量子点内核包围在一个直径为3纳米的超薄金壳中，从而使该两部分的光电特性不再受彼此的干扰，量子点就可用于荧光成像，金球则可用于散射成像。散射成像在热疗法等情况下要优于荧光成像。

　　研究人员表示，该制造技术也可适用于其他纳米粒子组合。此次，他们选择的是一个较为困难的情况，因为金或其他金属可使量子点荧光猝灭，从而使量子点失去其效用。为了避免发生这种情况，研究人员造出了一个包围但不接触量子点的金球，然后利用聚合物链（聚乙二醇）仔细控制金壳和纳米粒子内核之间的距离。量子点内核与带电金离子间的距离由聚合物链的长度决定，通过增加到聚合物链的链路则可增加其纳米精度。研究人员还在外层添加了可与带电金离子结合的称为聚组氨酸（polyhistidines））的短氨基酸。

　　利用离子使研究人员得以制作出一个厚度仅为2纳米到3纳米的金壳，它薄到足以让几乎一半的量子点荧光通过。而所有传统技术则都是用预制的金纳米粒子而不是金离子。金纳米粒子的直径在3纳米到5纳米，考虑到粗糙度，即便最薄的涂层也只能造到5纳米到6纳米，而金离子则要小得多。

　　金的引入为生化药物分子粘附到肿瘤细胞这样的特定靶标细胞提供了一个行之有效的结合位点，而且金在某些情况下还有可能将量子点荧光放大5倍至10倍。金具有生物相容性，在医学上得到了使用认可且无法生物降解，由此，金外壳也为用于人体内的纳米粒子提供了一个无毒的耐用容器。

　　研究人员将该结构形象地比喻为一个金蛋，量子点是蛋黄，金是外壳，聚合物则是填充其间的蛋清。研究人员最终完成的混合结构的总直径大约为15纳米到20纳米，小到可溜进去一个细胞。

　　华盛顿大学生物工程助理教授高小虎（音译）称，这是首次实现了在保留各自功能的情形下将半导体和金属纳米粒子结合在一起。研究人员表示，多功能纳米粒子目前的应用重点仍在医疗领域，但其亦可用于能源研究，如太阳能电池等。