光和药物的结晶_不可思议的迷宫光的结晶
最早利用光治疗疾病的方法极其原始。古代玛雅人将皮肤病患者暴露在阳光下,相信太阳神能驱除患者体内的邪灵。根据中国古代风水理论,让主人健康快乐是非常重要的。
然而,在现代医学的发展中,光学并没有受到人们的重视,长期处于医学的边缘。直到丹麦医学家芬森的出现,光才真正成为正式的医疗手段。
探索源于天花的疾病
奈尔斯·雷伯格?芬森于1860年出生于丹麦法罗群岛的首府托尔斯港。作为家里的第九个孩子,他是家里最受宠爱的小家伙。1876年,16岁,芬森完成了在丹麦的学业,回到了冰岛的外婆家。在这里,芬森完成了他的中学学习。因为数学和生物成绩优异,他考上了丹麦哥本哈根大学的药学专业,主攻方向是提高天花的医疗水平。患有棘球蚴病的他以惊人的科学直觉感到,每天陪伴我们的光,可能是一种全新的治疗天花的手段。芬森反复查阅相关文献,发现早在1877年,两位英国科学家唐斯和布伦特就已经研究了阳光在医疗中的作用。他们认为阳光对某些疾病确实有疗效。这是因为紫外线或阳光中的其他成分对细菌有杀菌作用,但由于当时的研究条件,两位科学家未能具体指出哪种辐射对哪种细菌有显著的杀灭作用,也没有进一步说明哪些疾病可以通过光学疗法治疗,因此这一研究成果并未引起医学界的高度重视。1890年,芬森获得哥本哈根大学医学博士学位。毕业后留在母校担任解剖学实验助教。两年后,为了将更多的时间投入到科研中,他毅然辞去了母校舒适高薪的工作,将全部精力投入到光疗的研究中。在研究过程中,芬森逐渐发现了这样一个规律,因为光谱中不同波长的光出现的时间和强度不同,对生物体的影响也不同。他通过实验发现,自然界光谱中称为化学光的蓝紫光、紫外光等高折射率的紫光,会使天花患者高烧不退,皮肤起水泡,轻则留下痘坑,重则丧命;光谱的另一端——折射率较低的红光和红外光属于热射线,其化学作用很小,不仅可以加快痘痘的恢复,还可以防止正常光照引起的并发症。因此,芬森把天花病人放在一个红色的房间里进行光辐射治疗。患者不仅保住了性命,天花康复后也没有留下常见的痘坑。根据这些宝贵的实验数据,芬森发明了以自己名字命名的“芬森灯”。这个仪器高挂在治疗室里,发出特定波长的光来治疗天花病人。893年,芬森发表了这项研究成果,为世界上许多天花患者带来了希望。
红斑狼疮的研究
芬森发现光可以治愈天花?揭秘后不久,他因病去了冰岛的一个海边渔村疗养。他发现当地渔民中流行一种可怕的传染病,这是一种非常难治的皮肤结核病,主要损害人的五官和脸颊,大部分患者因为无法治疗而死亡。面对这种情况,作为一名医生,强烈的责任感让芬森把自己的病情和休养放在了一边,从而转向了红斑狼疮的光学治疗研究。研究后发现,红斑狼疮和天花虽然是两种完全不同的疾病,但在患者的临床症状上都表现出严重的皮肤损害。所以通过光学疗法治疗红斑狼疮的想法理论上是可行的!但是,两者毕竟是有区别的。红斑狼疮的治疗需要更多化学活性的紫外线,而不是天花的红外线。1895,11年6月,芬森在哥本哈根电厂进行了他的第一次实验。电厂的一个工程师得了重病,长期无法治愈,成了他的第一个病人。经过一段时间的光疗,这位不可救药的工程师奇迹般地康复了,脸上的疤痕也基本愈合消退。芬森的第一次实验非常成功。1896年,芬森发表了一篇名为《化学聚光在医学中的应用》的论文。1896开始,只有两个患者愿意接受芬森的光学疗法。到1897年,芬森已经独立运营了一个建在医院旁边简陋小屋里的实验室,同时有15名患者在接受他的治疗。随着他治愈越来越多的病人,芬森变得越来越有名。那一年,哥本哈根市长亲自拨款,帮助他成立了芬森光学医学研究所。芬森给天花和皮肤结核患者带回了生活的希望和福音。人们称他为“用光治病的神医”。1899年,丹麦政府授予芬森“骑士”称号,以表彰他对医学进步的杰出贡献,这在丹麦是一项非常高的荣誉。1900年,芬森的一位医生朋友在一次国际医学论坛上向世界各地的医学研究者介绍了芬森的研究成果。一度无法治愈的红斑狼疮被丹麦医学家攻克的消息在大会上引起轰动。芬森名扬全球,成为当时最负盛名的皮肤科医生之一。
1903 65438+2月10是丹麦科学史上伟大的一天。瑞典皇家卡罗林尼亚医学研究所宣布,芬森决定授予他当年的诺贝尔医学或生理学奖,以表彰他在攻克红斑狼疮研究方面的杰出成就,这也是丹麦历史上的首个诺贝尔奖。于是,芬森被丹麦国民称为祖国的英雄,但此时,芬森并没有出现在领奖台上。多年工作的结果,他知道自己得了绝症,剩下的时间不多了,要一点一点继续研究。遗憾的是,就在获得诺贝尔奖一年后,1904年9月24日,芬森因病情恶化,永远离开了他心爱的实验室。去世前,他将获得的诺贝尔奖中的57Y克朗作为基金捐给了光医学研究所,另外还将5万克朗捐给了他创办的一家心脏和肝脏疾病疗养院。芬森的遗愿是捐出自己的身体来研究包虫病。1个月后,芬森的遗体被安放在丹麦的一座教堂里,丹麦国民为他举行了仅次于国王的葬礼,纪念芬森的伟大贡献。
百年来光学疗法的沉浮
然而,就在芬森去世后,由于芬森灯疗法逐渐被发现伴随着严重的副作用,光学疗法的研究不得不陷入停顿。甚至在1895年,物理学家伦琴在探索阴极射线的本质时意外发现了X射线,成为第一位诺贝尔物理学奖获得者。x射线只被用作诊断手段,而不是治疗手段。随着一系列抗生素的发现,特别是1928年弗莱明青霉素的发明,人类进入了前所未有的依赖药物治疗的医学新时代。无论是结核病还是红斑狼疮,这些过去无法治愈的疾病在新的抗结核联合药物治疗面前都是脆弱的,将会被打败。然而,在这个看似全面征服疾病的盛世下,隐藏的却是人类的致命错误。近半个世纪过去了,药物的种类越来越多,但人们却惊恐地发现,疾病正在药物的不断更新中逐渐升级。面对癌症和艾滋病,我们仍然无所作为。人们开始反思半个世纪以来过于依赖药物的治疗方法的弊端,重新把目光投向了被遗忘已久的光学疗法。
首先,光疗中比较突出的是使用激光的医疗手段。1960年夏天,美国科学家梅曼制造了世界上第一台红宝石激光器,从此诞生了一种完全新颖的光源。激光是一种自然界不存在的纯人造光。它的光、电、磁、热、机械压力和生物刺激使许多疾病复杂的治疗过程变得简单有效,为疾病的诊断和治疗开辟了新的领域。由于其高指向性和高精度,在1961,也就是激光发明仅一年后,Zeret等人就宣布了激光在眼科应用的第一个医学实验研究。随后,激光的临床应用进入快速发展期。1963,高曼等人用激光有效治疗皮肤病。1966,人们用高能激光聚焦的激光刀切割皮肤。后来做了声带切除和开胸手术,激光手术普及。例如,激光手术刀用于整容手术、整形手术、祛斑除痣、龋齿治疗、脂肪去除、人工流产、肿瘤去除、痔疮治疗和急性耳聋。
芬森当年使用的光疗的主要机理是利用红外线的热效应或紫外线的光化学效应杀死被照射的细胞,从而达到杀死致病细胞的目的。但是,随之而来的缺点就是“抓胡子瞪眼”。虽然杀死了有害细胞,但同时也损伤了健康组织和细胞,这也是后来的情况。退出医技舞台的主要原因。然而,随着人们对一种“光过敏现象”的研究,光疗法又有了“重出江湖”的一天。1887年,德国学者阮弼首先发现小鼠皮下注射某种染料,光照后皮肤会红肿,说明受到了损伤。1913年,迈耶给自己注射了200毫克的粗制血卟啉后,产生了强烈的光过敏反应,持续了几个月。这是人类首次观察到血卟啉引起的人体皮肤感光现象。简单来说,感光现象就是外来光敏剂进入细胞后,在光的作用下,通过一个“激发-还原”的路径进行代谢的过程。但随着这一反应产生的大量活性氧(ROS)等物质对细胞有毒性作用,因此可以杀死已经吸收光敏剂的细胞。根据这一原理,在20世纪40年代,有人提出了“PDT”的概念,用于肿瘤的临床治疗,即根据光敏剂在不同组织中的半衰期不同,以及肿瘤友好组织的特性,在一定时间后,使肿瘤组织中光敏剂的浓度高于其周围正常组织,然后通过光照射实现对癌细胞的靶向杀伤。与芬森疗法相比,光动力疗法具有较高的定向性和准确性,能够准确定位肿瘤细胞,因此相应的副作用也较小,可应用于各种不适合手术等治疗方法的患者。由于上述优点,光动力疗法一提出就引起了医学界的关注,被认为是一场全新的医疗技术革命。自20世纪50年代以来,光动力疗法被广泛应用于各种浅表肿瘤的早期诊断和治疗。激光发明后,由于用高能激光束代替可见光,光动力疗法的应用范围大大扩展。
1996年美国仪器药物管理局(FDA)正式批准其临床使用,1997年FDA将其列为肿瘤治疗的五大基本方法之一(手术、放射、化学药物、光动力疗法、生化免疫疗法),真正走向临床。展望未来,如果能找到更多更好的特异性光敏剂,光动力疗法的应用范围将大大拓展,甚至有可能成为艾滋病的治疗方案之一,而不仅仅是肿瘤的治疗。它在医疗方面的潜力将在各种新技术的支持下得到进一步挖掘。
走过古老的蒙昧和头顶现代的诺贝尔光环,虽然一度接近被人们遗忘,但经过医学界百年的风风雨雨,光疗继承了芬森的衣钵,终于在新世纪之交迎来了它的第二个春天,绽放出它强大的生命力。
编辑桑新华