不久的未来-奈米新世界.PDF

不久的未來 介紹台灣獨步全球的奈米研究，認識未來奈米材料於醫學檢測、 癌症治療及半導體產業的應用。 癌症治療 『今日的研究，將成為明日的療法』 癌症是怎麼來的？人體的正常細胞大多有一定的生長規則，會進 行複製、分裂、老化、死亡。但是在某些情況下，正常細胞會產生變 異，不受約束地持續複製、分裂而快速增長，產生大量癌細胞，堆疊 成惡性腫瘤，並破壞周圍組織，形成癌症。 1 『目前的治療方法 』 1.手術切除腫瘤 2.放射線治療 3.藥物治療 (化療 ) 這三種方法可以一併採用。例如乳癌可以用手術切除，再用放射 線治 療殺死剩餘的癌細胞，並輔以藥物治療。 『目前治療方法的缺點 』 以上的治療方法都有其缺失，如：手術無法徹底清除癌細胞；放射 線治療、藥物治療會同時傷害人體的正常細胞，造成虛弱、掉髮、嘔 吐等副作用。因此科學家們致力於癌症治療的研究，期待能更專一地 殺死癌細胞，不傷害正常細胞。 2 奈米壓印 『如何製作微小結構』 3C產品是由光電和半導體元件組成的，這些元件上的微小結構， 一般使用「光學微影技術」或「電子束微影技術」製作。 『光學微影技術』 此技術利用光學投射方式，使光罩上的圖案縮小並轉印至晶圓上 塗佈的感光層(阻劑) 。感光層在照光後容易被溶劑去除，因而曝露 出晶片表面，可進一步被蝕刻，因此光罩上的圖案可轉移至晶片，形 成具相同圖案的微小結構。雖可大量製作同樣圖形，但受限於光的波 長，圖形尺寸有所限制。 3 『電子束微影技術 』 此技術不需利用光罩，而是用電子束直接將圖案「畫」在晶圓表 面塗佈的阻劑上。雖可製作 5 奈米以下的結構，但需一個個「畫」出 圖形，耗時且成本高。 『奈米壓印』 此技術先用電子束等方式做出模具，再用蓋章方式將模具重複壓 印在阻劑上，即可形成微小圖案，能夠應用在軟性電子產業上 (如可 彎曲螢幕 ) 。 4 鑽石的大小有關係 『奈米鑽石』 在珠寶商眼中，越大顆的鑽石越寶貝；但在許多科學家眼中，越 小顆的鑽石卻越珍貴。切工完美的鑽石閃閃發亮，大家都愛；肉眼看 起來像泥沙般不起眼的奈米鑽石，卻是未來生物醫學界的明日之星！ 由碳組成的奈米鑽石不具生物毒性，對細胞幾乎無傷害，可望應 用於人體。目前已有科學家運用奈米鑽石攜帶藥物，送入生物體內進 行治療；另有科學家開發出可產生穩定螢光的奈米鑽石，能夠用來觀 察特殊細胞或疾病形成因子之運作。 『鑽石奈米導彈獵殺癌細胞 』 科學家運用奈米鑽石作為導彈，攜帶抗癌藥物至癌細胞週邊。為 什麼選擇奈米鑽石來運輸抗癌藥物？因為奈米鑽石表面經處理後可 以吸附藥物，再利用紅血球將奈米鑽石帶到癌細胞週邊，釋放藥物。 5 『不完美結構造就螢光奈米鑽石』 奈米鑽石經處理後可以發出穩定的螢光，這種「螢光奈米鑽石」 是細胞研究的良好工具，可用來「照」出幹細胞的移動路徑，讓科學 家能夠「看見」，以更深入了解幹細胞醫療的相關細節。 6 影音導覽連結 修剪錯誤基因的奈米剪刀 ： /watch?v=rZm_Nlm3kvI 專一毒殺癌細胞的金屬膠囊 ： /watch?v=6xd19aQ46ec 新一代癌症偵測治療利器 ： /watch?v=koucQS9YoPM 一般奈米壓印： /watch?v=U3aJFJD87Fc 無殘留層奈米壓印： /watch?v=cEPT0pQZkhI 鑽石奈米導彈獵殺癌細胞 ： /watch?v=87bz6QmB2nE