五邊形交錯形成的封閉中空球體,形狀有如一顆足球,故稱Buckyball
(巴克球)。直徑僅數奈米。是繼石墨、鑽石之後,第三種以純碳形
式存在的球狀固體。
2.根據奈米技術學家最近進行的理論運算,巴克球(Buckyball)的普通
奈米微粒,有可能破壞DNA的功能。這些碳60原子中空球體適合多種
應用,從安裝在人體內特殊部位的超小感測器到藥品分配器都包含在
內。 而巴克球是針對廣泛應用所開發的,包括乾性潤滑劑和半導體。
壞消息是,由Vanderbilt大學Oak Ridge國家實驗室完成的電腦模擬顯
示,巴克球對動物DNA有強烈的吸引力, 能夠以吸附於DNA的方式阻
止其進行複製,而這種複製對細胞建構免疫系統反應甚至是修復自身
必不可少。
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然而目前 「人們還沒有曝露於巴克球,因為目前它們的產量很小,每
年僅以克計。而且它們的應用相當限制於研究實驗室內,」Cummings
指出。 「據我所知,還沒有使用巴克球的商業應用,但是.......很多人
正展開研究,透過將分子與其吸附,以用於生物電子和其它領域的特
定應用, 試圖發現讓巴克球或其它奈米級建構模組發揮作用的途徑。
我們現在想要了解的是 :哪種奈米級建構模組對活體組織有引力,如
果它們有,它們將在我們的體內什麼地方終止?」與在實驗室進行實
驗不同,然而, Cummings與其他工程師一道採用了詳細的電腦模擬
, 實驗室測試的結果和精心製作的程式能夠被模型精確執行,無需研
究人員觸碰骯髒的皮氏培養皿。
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經實驗證實, 包括玉米、黃瓜、卷心菜、胡蘿蔔和大豆等植物之供水
系統內的氧化鋁奈米微粒都會妨礙植物生長。
更糟糕的是,有實驗證據,即水中的巴克球殺死了水跳蚤, 並損傷了
魚的大腦。在魚腦組織內發現了從魚腮流入的巴克球, 導致大腦損壞
增加了17倍。當時,有科學家建議,延期製造奈米微粒, 直到科學家
有時間研究魚如何受到巴克球的影響,以及過濾攝食生物體的肉體,
如軟體動物和浮游動物如何控制這些奈米微粒的進入和分佈。
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科學家發現,巴克球將關閉人體免疫系統,阻止細胞進行自我修復。
然而,要滲透進DNA,奈米微粒將首先要對活體組織產生吸引力,這
通常意味著它們需要是有機的,像巴克球一樣,僅僅是生命基本體組
成元素──碳的一種形式。該小組的分子模型顯示,巴克球恰好適合
DNA分子螺旋上的兩點。巴克球有可能駐留在DNA鏈的兩端或者在
DNA外部的小槽內。在每一種情況下,鍵合將引起DNA分子一端斷裂
。 當細胞透過分裂為兩條獨立的鏈而進行複製時,這種破壞最為嚴重
,因為當它分裂或者製造新蛋白質時就發生這種破壞。 巴克球從一開
始就遏止了這兩種作用。
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它們能夠停留在溶液中,達到被吸收的足夠濃度,然後設法侵入到組
織內。 最強有力的顯示巴克球構成生物危害的證據是發現它們對人體
DNA的吸力比它們彼此之間的要大。
但是上述對人體傷害只是推論,科學家的模擬並沒有預測巴克球如何入
侵細胞核?僅模擬了如果它們侵入後可能引起的實在問題。
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科學家預計,只有有機奈米微粒(由碳和氫構成)將成為潛在問題
因此諸如矽和鈦材料製成的無機奈米微粒頒發了一張明確的健康證書
。 然而,只有測試才能最後解決問題
科學家表示一些奈米微粒如奈米管的高長寬比將也有可能讓它們脫離
險境。 即使一些有機奈米微粒「將可能是安全的」科學家指出,「這
種碳奈米管, 因為它們通常十分長因此很大個頭。我們預計, 奈米管
透過皮膚侵入到組織、細胞和細胞核的可能性相當小。」
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相關網頁:
http://www.lyjh.kh.edu.tw/exchange/sch4-3-1.htm
http://www.ntrc.itri.org.tw/dict/content.jsp?newsid=917
http://content.edu.tw/senior/computer/ks_ks/pro/index/1/index.htm
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