书城教材教辅青少年应该知道的科技知识
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第21章 最新医学技术(2)

艾滋病病毒主要存在于血液和精液中,而在唾液中只有很少的量,从而使这种病毒通过接吻传播的危险性很小。为此,科学家们长期以来一直在探究其中的原因。溶菌酶能阻止艾滋病毒的传播这一发现可能找到了该问题的答案。

很久以前人们就知道眼泪中含有酶,而且发现孕妇的尿液中也含有大量的酶。纽约大学医学院和国家卫生研究所的研究人员5年前就开始对孕妇的尿液可抗艾滋病毒的原因进行研究。

起初,他们以为这是胎盘产生的荷尔蒙激素所致。他们在实验室中发现这种激素可以制止艾滋病病毒的传播,还能使皮肤多发性出血性肉瘤…种与艾滋病有关的皮肤癌——缩小。它还可以解释为什么在孕妇怀孕的头三个月感染艾滋病病毒的可能性很小,因为在这个时期孕妇体内的荷尔蒙激素水平很高。

然而,研究显示,高浓度的荷尔蒙激素对感染了艾滋病病毒的细胞并不具有特殊作用。于是科学家们研究尿液中出现的其他物质,其中包括溶菌酶。他们对经过两年提纯后得到的酶进行了测试,结果发现它和其他被称作核糖核酶的蛋白质结合后具有抗艾滋病病毒的作用。

由西尔维娅·李晃博士领导的这个科学家小组不知道蛋白质是如何对付艾滋病病毒的。但他们猜测,溶菌酶破坏了艾滋病病毒的外层细胞膜,从而使它无法侵入人体的免疫系统。而且,核糖核酸还可以阻止艾滋病病毒的复制。

12.艾滋病病毒的医疗作用

为了使世界上最致命的一种病毒变成治病工具,科学家及生物技术公司进行了一项大胆,但可能令人恐惧的活动:他们正试图降伏艾滋病病毒,并用它来治疗疾病。

科学家们说,他们在实验中使艾滋病病毒丧失了致病能力,同时完全保留了其感染人体细胞的能力。这种被解除了毒性的病毒可以用来运送基因进入人体细胞,以便实施基因疗法。

萨尔克生物研究所的因德尔·维尔马是研究利用艾滋病病毒进行基因疗法的先驱。他和其他一些研究者认为,利用解除了毒性的艾滋病病毒治疗疾病基本上不会引起艾滋病。携带基因的改性病毒一一即所谓的传导媒体——不仅不含有艾滋病的致病基因,而且也不具备在人体内复制和扩散的能力。

食品与药物管理局细胞及基因疗法处处长菲利普·诺古基说:“在开展进一步的试验之前,有若干科学和安全问题需要解决。我们对于应该担心什么还不甚了解,因为人们还没有具备生物学的知识。”

正是艾滋病病毒的感染性才使它成为基因疗法的理想载体。到目前为止,基因疗法还未能实现其潜力。例如,血友病患者体内有一种遗传的基因缺陷,使人体无法产生一种凝血所必需的蛋白质。但是如果为患者体内足够多的细胞提供一种适当的基因,那么该患者就能够自己制造凝血因子。

为了传递这些有益基因,科学家通常把它们注入被解除了毒性的病毒中,因为病毒在扩散过程中会把自己的遗传物质运送到目标细胞中。但是总的来说,已经试验了10多年的基因疗法是不成功的,因为没有办法传递足够多的基因,而且使它们在足够长的时间内起作用,以制造出足够多的蛋白质。

在许多情况下,人体免疫系统会攻击和摧毁病毒性的基因载体。迄今为止使用的某些病毒只能使人体细胞在短时内产生蛋白质,因为它们无法使所携带的基因与目标细胞的染色体融为一体。

13.糖尿病的辅助治疗

美国医生提出,对于糖尿病患者来说,到离家最近的热水澡堂浸泡可能是最方便的助疗方法了。

在1999年9月15日出版的《新英格兰医学杂志》上刊登的一项小范围试验研究报告显示,连续三周每天在热水澡桶中浸泡30分钟可使血糖水平降低约3%。

在8名志愿参加此项试验的患者中,有一名患者的疗效极佳,甚至还需要将他每天注射的胰岛素量减少18%,以避免血糖水平降得过低。

设在科罗拉多州拉夫兰的麦基医疗中心的菲利普·胡珀博士对泡热水浴的疗法进行了试验,希望它能与体育锻炼具有同样的效果。众所周知,体育锻炼能够减少糖尿病患者对胰岛素的需要量。

胡珀指出:“研究结果表明,热水桶浴疗法对于Ⅱ型糖尿病患者来说是一种更好的治疗方法,尤其对不能从事锻炼的患者可能更为有益。”

胡珀说,这些患糖尿病3至14年的志愿患者还报告说,“他们的睡眠有所改善,心情也好多了。”

不过,这种疗法也有其不足之处。当水温超过40摄氏度时,患者总需要由人搀扶着离开澡桶,这是因为他们走出澡桶后会感到头晕,不容易站稳。

14.开通血管的激光手段

在用x射线仪器的协助下,利用光导纤维传导激光束照射血管,可以使阻塞血管的斑块、血栓汽化,让血管重新畅通,有效率大约可以达到70%以上。

做这种开通血管手术的方法有两种,一种就是采用常用的CO2激光器、氩离子激光器和ND—YAG激光器,把它们输出的激光束照射到血检、斑块物质上,使它们受热而被熔化达到开通血管的目的。这个做法有个缺点,因为难以准确把握光纤在血管内前进的方向,所以导人血管的激光束常常会出现使动脉壁穿透的事。为了避免出现这种事,科学家也想了一些办法,比如,他们专门为此研究了血检和血管壁的激光光谱,手术时根据从荧光屏上显示的光谱曲线,辨别导入的激光束是在对斑块物质照射,还是在对血管壁照射,以便及时调整光纤取向。

还有一种办法是:测定正常动脉壁汽化所需要的最低激光功率和使斑块物质溶化的阈值功率。一般来说,使前者熔化的激光阈值功率,比使后者熔化的激光功率阈值高。手术时控制使用的激光功率,使之超过使斑块物质汽化的阈值功率,MY-低于使正常血管汽化的阈值功率,就可以让我们能汽化掉斑块物质,而不损伤正常的血管。

第二种做法是使用准分子激光,或者掺铒的YAG激光动手术。准分子激光器输出的激光波长在紫外波段,同时,输出的光脉冲宽度窄、激光功率高。所以,准分子激光碰破组织的机理和前面红外波段的激光已不相同,它是以使生物分子键发生断裂,形成分子碎片或者气体达到手术目的。亦即是说,用这种激光照射斑块物质,主要是通过光化学过程使它消除,而不是加热的结果,因而热伤程度小,也减少了激光束使血管壁穿透的机率。科学家工作者从1989~1992年这三年时间内所作的一切统计中发现,利用准分子激光治疗的4100位冠状动脉堵塞的患者中,获得成功的比例占到88%。目前利用准分子激光的手术遇到的主要困难是,还缺少传输紫外波段激光束的光纤。

15.粉碎结石的激光疗法

患有结石病的人也不少,特别是尿结石和胆结石的发病率更高。把结石打碎的办法现在主要有液电波碎石法、超声波碎石法和体外震动碎石法,前不久又出现一种新方法:激光碎石,即用光导纤维把脉冲激光引入到体内结石的部位,对着结石发射脉冲激光。

结石吸收了激光的能量之后产生冲击波,它会把结石震碎,根据临床使用的情况来看,用激光破碎结石的操作比较简单,病人感受的痛苦也比较小,碎石的效果也不错。

至于为什么激光束照射穴位之后,病人会自行排出结石的道理,可以说现在还没有完全了解清楚。根据一些医生进行的研究检测结果,发现在激光作用下有80%左右的病人,他们的胆管发生扩张。这或许是病人自动排出结石的原因之一。

另外一个问题是,治疗时是用脉冲激光取得的效果好,还是用连续波输出的激光效果好,现在也还没有完全一致的看法。从临床得到的结果来看,比较多的情况是用脉冲激光比用连续波输出的激光好一些。

16.发现细菌感染的开关

美国圣巴巴拉加利福尼亚大学的科学家宣布,他们分离出了一个细菌借以进行致命感染的关键性基因,这一发现有可能导致新型强效疫苗和抗生素的出现。

研究人员已经在实验室研究中证明,除去一个被称为DAM的基因或阻止其活动可以使一种沙门氏菌丧失感染能力。

研究报告的主要作者,圣巴巴拉加利福尼亚大学教授迈克尔·J·马汉博士说:“我们已经发现了一个控制细菌感染的基因主开关。如果我们破坏了这个开关,细菌就完全丧失致病能力了。”

马汉说,他们是在对那些在开始感染寄生动物时被激活的基因进行的为期5年的检查过程中发现DAM基因的。这些基因在实验室的培养皿中通常都是无声无息的,只有病菌在动物体内开始感染时这些基因才会发挥作用。

利用沙门氏菌为研究对象的圣巴巴拉加利福尼亚大学的研究人员发现,DAM基因会制造出一种蛋白质来激活其他的基因,从而开始感染过程。当科学家培养的各种沙门氏菌的DAM基因永远失效以后,这种微生物就无法使老鼠生病了。

马汉说,这种基因被改变的细菌还可以发挥像疫苗一样的作用,它可以使老鼠的免疫系统制造出攻击沙门氏菌的抗体。