分子手術(shù)刀 改變基因的納米機(jī)器人
遺傳性疾病，也就是基因病，是一種很難治療的疾病。在２０世紀(jì)７０年代，科學(xué)家開始嘗試用基因療法治療基因病。所謂“基因療法”，就是讓帶有正常基因的病毒（又稱生物導(dǎo)彈），進(jìn)入患者身體，使其與患者的細(xì)胞實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交，讓正常基因代替有病基因發(fā)揮正常生理功能，從而治好基因病。
經(jīng)過(guò)２０來(lái)年的探索，科學(xué)家們已攻克了半乳糖血癥、苯丙酮尿白癡癥、著色性干皮病等多種遺傳性疾病，使基因療法從設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。１９９０年，美國(guó)進(jìn)行了首例成功的基因療法治療白血病實(shí)驗(yàn)。美國(guó)馬里蘭州貝塞斯達(dá)市衛(wèi)生研究所的醫(yī)療中心，將一種經(jīng)過(guò)基因改造的白血球輸入一位四歲小女孩左臂的一條靜脈中，醫(yī)好了小女孩的白血病。
但是，基因療法只能“治標(biāo)”，不能根除人類的基因病。進(jìn)行了“體內(nèi)基因治療”的患者，ＤＮＡ上的基因病并未除去，對(duì)患者進(jìn)行的基因修正不能遺傳到下一代，下－代仍然帶有患病的基因。要治本,還得靠分子手術(shù)刀，進(jìn)行“胚體基因治療”，修正生殖細(xì)胞的基因，修正后的基因可以傳給下一代。
科學(xué)家們正在研究的分子手術(shù)刀是一種生物電腦人。生物電腦人很小,是一種生物大分子，裝配有DNA芯片，可以注射進(jìn)入人體,通過(guò)血液循環(huán)遍布全身每一個(gè)細(xì)胞。在DNA芯片中,帶有用人體正常基因置換帶病基因的信息，生物電腦人在每一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行有病基因的切割,正常基因的置換，用分子手術(shù)縫合線將正常基因牢固地連接到人體染色體的DNA上。
２０世紀(jì)９０年代，科學(xué)家們?cè)谘兄粕镄酒先〉昧藢?shí)質(zhì)性的進(jìn)展。１９９６年，美國(guó)成功制作出首批實(shí)用的ＤＮＡ芯片，并制造出“基因芯片”系統(tǒng)。１９９９年１０月１９日，美國(guó)和俄羅斯研究人員宣布，他們用一種具有抗藥性的結(jié)核分枝桿菌的ＤＮＡ研制成的ＤＮＡ芯片，能診斷病人是否感染了具有耐藥性的結(jié)核菌，并預(yù)言這種生物芯片在醫(yī)療領(lǐng)域還有廣闊的應(yīng)用前景。中國(guó)于１９９８年開始，由中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞生物學(xué)研究所與國(guó)家人類基因組南方中心等單位合作，開發(fā)出中國(guó)首個(gè)基因芯片，上載有２５０００個(gè)基因。
對(duì)人體的基因病動(dòng)分子手術(shù)，關(guān)鍵是要搞清病態(tài)基因的核苷酸結(jié)構(gòu)。生物芯片的發(fā)明加快了基因測(cè)序的速度。1999年,美國(guó)能源部實(shí)驗(yàn)室和兩家高技術(shù)公司合作，研制成功一種生物芯片，這種生物芯片用在基因的核苷酸測(cè)序上，比老的基因測(cè)序技術(shù)效率提高了１０００倍。采用這種技術(shù)，只需將受試者的幾滴體液滴在生物芯片上，生物芯片在幾秒鐘內(nèi)便能通過(guò)數(shù)千次生物化學(xué)反應(yīng)，將基因解讀。
1999年,人類第22對(duì)染色體上的遺傳密碼已全部破譯，基因的核苷酸排序全圖己繪制出來(lái)。而22對(duì)染色體與先天性心臟病、精神分裂癥、免疫系統(tǒng)、智力遲鈍、白血病及多種癌癥有關(guān)。這為人類用分子手術(shù)制服絕癥奠定了良好的基礎(chǔ)。在新的世紀(jì)里,分子手術(shù)刀必將走向成熟，投入實(shí)用，為根治人類基因病作出決定性的貢獻(xiàn)。
在新世紀(jì)里，隨著人類基因組計(jì)劃的完成和對(duì)基因解讀研究的進(jìn)展，以及DNA機(jī)器人的發(fā)展，這種療法出現(xiàn)了曙光。
經(jīng)過(guò)２０來(lái)年的探索，科學(xué)家們已攻克了半乳糖血癥、苯丙酮尿白癡癥、著色性干皮病等多種遺傳性疾病，使基因療法從設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。１９９０年，美國(guó)進(jìn)行了首例成功的基因療法治療白血病實(shí)驗(yàn)。美國(guó)馬里蘭州貝塞斯達(dá)市衛(wèi)生研究所的醫(yī)療中心，將一種經(jīng)過(guò)基因改造的白血球輸入一位四歲小女孩左臂的一條靜脈中，醫(yī)好了小女孩的白血病。
但是，基因療法只能“治標(biāo)”，不能根除人類的基因病。進(jìn)行了“體內(nèi)基因治療”的患者，ＤＮＡ上的基因病并未除去，對(duì)患者進(jìn)行的基因修正不能遺傳到下一代，下－代仍然帶有患病的基因。要治本,還得靠分子手術(shù)刀，進(jìn)行“胚體基因治療”，修正生殖細(xì)胞的基因，修正后的基因可以傳給下一代。
科學(xué)家們正在研究的分子手術(shù)刀是一種生物電腦人。生物電腦人很小,是一種生物大分子，裝配有DNA芯片，可以注射進(jìn)入人體,通過(guò)血液循環(huán)遍布全身每一個(gè)細(xì)胞。在DNA芯片中,帶有用人體正常基因置換帶病基因的信息，生物電腦人在每一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行有病基因的切割,正常基因的置換，用分子手術(shù)縫合線將正常基因牢固地連接到人體染色體的DNA上。
２０世紀(jì)９０年代，科學(xué)家們?cè)谘兄粕镄酒先〉昧藢?shí)質(zhì)性的進(jìn)展。１９９６年，美國(guó)成功制作出首批實(shí)用的ＤＮＡ芯片，并制造出“基因芯片”系統(tǒng)。１９９９年１０月１９日，美國(guó)和俄羅斯研究人員宣布，他們用一種具有抗藥性的結(jié)核分枝桿菌的ＤＮＡ研制成的ＤＮＡ芯片，能診斷病人是否感染了具有耐藥性的結(jié)核菌，并預(yù)言這種生物芯片在醫(yī)療領(lǐng)域還有廣闊的應(yīng)用前景。中國(guó)于１９９８年開始，由中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞生物學(xué)研究所與國(guó)家人類基因組南方中心等單位合作，開發(fā)出中國(guó)首個(gè)基因芯片，上載有２５０００個(gè)基因。
對(duì)人體的基因病動(dòng)分子手術(shù)，關(guān)鍵是要搞清病態(tài)基因的核苷酸結(jié)構(gòu)。生物芯片的發(fā)明加快了基因測(cè)序的速度。1999年,美國(guó)能源部實(shí)驗(yàn)室和兩家高技術(shù)公司合作，研制成功一種生物芯片，這種生物芯片用在基因的核苷酸測(cè)序上，比老的基因測(cè)序技術(shù)效率提高了１０００倍。采用這種技術(shù)，只需將受試者的幾滴體液滴在生物芯片上，生物芯片在幾秒鐘內(nèi)便能通過(guò)數(shù)千次生物化學(xué)反應(yīng)，將基因解讀。
1999年,人類第22對(duì)染色體上的遺傳密碼已全部破譯，基因的核苷酸排序全圖己繪制出來(lái)。而22對(duì)染色體與先天性心臟病、精神分裂癥、免疫系統(tǒng)、智力遲鈍、白血病及多種癌癥有關(guān)。這為人類用分子手術(shù)制服絕癥奠定了良好的基礎(chǔ)。在新的世紀(jì)里,分子手術(shù)刀必將走向成熟，投入實(shí)用，為根治人類基因病作出決定性的貢獻(xiàn)。
在新世紀(jì)里，隨著人類基因組計(jì)劃的完成和對(duì)基因解讀研究的進(jìn)展，以及DNA機(jī)器人的發(fā)展，這種療法出現(xiàn)了曙光。
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