由MIT（美国麻省理工学院）和几个其他研究机构组成的研究团队最近实现了纳米粒构建方面的一个长期目标：他们构建了一种可在生物环境内发射有色荧光的纳米粒，且该纳米粒可被精确操控并传递至活细胞内的恰当位置。该发现出版于本周的《自然通讯》（Nature Communications）。

这项新技术或可使追踪这些纳米粒转移至机体或细胞内的位置成为可能。同时，这些纳米粒或可通过将其放置于磁场环境进行精确操控。最终，这些纳米粒或可被包载上某种生物活性物质，然后该复合物就可搜寻并结合机体内的特定分子，如肿瘤细胞生物标记物，或其他疾病媒介物。

“包载荧光性和磁性于一个单一致密物体中的纳米材料是我多年的梦想，”MIT化学系教授暨该研究主要作者Moungi Bawendi说。当其他研究团队已取得将这两种特性结合在一起的粒子时，Bawendi说他对自己或其他团队先前取得的这些成果从未满意过。

首先，他说，这些粒子对于制造针对活组织的实用性探针显得太大：“它们趋向于具有很多被浪费的空间，”Bawendi说，“紧密性对于生物和很多其他应用很关键。”

此外，先前的研究并不能产生出具有均匀性且可预测尺寸的粒子，这种均匀性尺寸也是对于诊断或治疗应用的一种必要特性。

而且，Bawendi说，“我们想要能够通过磁场操控这些结构进入细胞内，并精确知晓它就是我们所操控的粒子。”所有这些目标都被这种新纳米粒所实现，该纳米粒可通过其荧光发射波长被很精确地鉴别出。

“这项新方法生产将所需特性结合于尽可能小的包裹体内的纳米粒，”Bawendi说——这或可为生产具有其他有用特性（如结合特定型生物受体或另一种所需分子的能力）的纳米粒铺平道路。

Bawendi所在团队由主要作者Ou Chen博士后领导，在这项技术中，纳米粒会发生结晶，以某种导致最优结果的精确方式进行自组装：磁性粒子簇位于核心部位，而荧光粒子则均匀包载于磁性粒子簇周围。这使荧光分子置于最明显位置，以允许纳米粒通过显微镜被肉眼追踪。

“这些纳米粒是如此优美的结构，它们是如此的纯粹，”Bawendi说。这种均匀性的产生是部分由于Bawendi与其团队研究多年的起始性材料——荧光纳米粒，这种荧光纳米粒在尺寸上本身就极其均匀。“你必须使用十分均匀的材料来生产这种均匀性构建纳米粒。”Chen说。

Bawendi表示，最初，这种新纳米粒至少或可用于探测细胞内的基本生物功能。随着这项研究工作的继续，随后的实验或可将额外材料添加到该纳米粒的包载层，以便它们以特定方式与细胞内的分子或结构相互作用，这将可用于诊断或治疗。

用电磁铁操控纳米粒的能力对应用它们于生物研究很关键，Bawendi解释道：否则，这种精细粒子可能会散失于细胞内的分子循环流中。“没有磁铁操控，就像大海捞针，”他说，“但有了磁性，你就能容易找到它。”

将二氧化硅包载于纳米粒表面可允许额外分子的黏附，这将可使该纳米粒结合于细胞内的特定结构。“二氧化硅可使纳米粒变得相当柔韧；它是一种经充分研究的材料，可与几乎其他任何物质结合。”Bawendi说。

例如，这种包载或可具有一种与某种特定肿瘤细胞相结合的分子；然后“你就可使用它们增强MRI对比，那么你就能看到该肿瘤的立体宏观轮廓。”他说。

该团队下一步的计划是，将这种新纳米粒在各种生物环境中进行测试。“我们已制备得到材料，”Chen说，“现在我们已使用它，我们也将与全世界的很多研究团队合作以研究其各方面应用。”