針灸領域應用納米技術的現狀及思考 *

苗嘉芮 劉博宇 樊 旭

（1.遼寧中醫藥大學杏林學院針灸基礎教研室，遼寧 沈陽 110167；2.遼寧中醫藥大學中醫學院，遼寧 沈陽 110032）

針灸是一種歷史悠久的傳統中醫療法。千百年來針灸在臨床上取得舉世矚目的成就，針灸治療疾病效果顯著且無不良反應，被廣大患者所認可。然而，經絡系統的本質、針灸治病的機制、針刺操作的具體規范以及進一步提高針灸臨床療效的方法等仍有待探索，因此，促進中醫針灸創新發展是我們每一位中醫工作者的職責所在?？茖W技術的迅猛發展催生出“納米醫學”，納米醫學是一種材料工程，是20 世紀80 年代快速發展起來的新興交叉學科，它所涉及的學科領域廣泛，突出體現了前沿科學和高精技術的全方位融合［1］；現在已被應用到包括納米醫學、納米電子、生物材料、能源生產和信息技術等各個領域。但納米技術與傳統醫學的融合研究甚少，有待進一步革新。納米顆粒結構由于尺寸小的優勢，目前已被廣泛應用于生物標志物、成像和生物傳感器等生物學領域，這為揭示針灸治病機制和創新中醫針灸技術奠定了重要基礎。文章秉著創新發展中醫針灸的原則，分別從納米技術與針灸針、穴位注射、穴位貼敷以及穴位埋線方面揭示納米技術在針灸領域的現狀，并做出思考，為針灸基礎理論及臨床應用提供依據。

1 納米技術與針灸針的結合

早期的針灸針是由竹子和骨頭制成的。隨著冶金學的出現，人們制造了鐵、銅、青銅、銀和金針。但與其他材料相比，不銹鋼針在臨床實踐中更加經濟實用。由于具有良好的導電性，針刺針可以被認為是一種現代生物傳感器。納米傳感器能夠在物理、化學和生物傳感方面提供新的解決方案，并在很大程度上提高檢測的靈敏度、特異性和可移植性，為體內實時檢測活性分子奠定了基礎，為觀察和研究這些活性分子的生物學效應和生物學功能提供了良好的工具。為了進一步探索經絡的本質、針刺的生物學機制以及精確針刺的刺激量和力度，研究人員通過對針刺針尖端表面的碳納米管（CNTs）進行修飾，開發了一種獨特的納米傳感平臺，將納米生物傳感技術與傳統針灸針精準融合，創新技術并研制出納米針灸傳感針［2］。其穩定性強、靶向性好、靈敏度高等優勢為探究經絡的本質奠定基礎，從而對疾病的預防與治療有著重要的意義。

1.1 探索經絡與腧穴的本質 在針灸領域，經絡的地位是至關重要的。中醫的很多辨病辨證思維都離不開經絡，經絡是機體聯絡臟腑、溝通內外、運行氣血和調理功能的通路。經絡縱橫交錯，遍布全身，無所不至，是機體組織結構的重要組成部分，也是臨床診斷疾病的主要依據。幾千年來，經絡理論一直被用于指導針灸臨床實踐。因此，明確經絡本質是一個關鍵的科學問題，研究人員從未停止對針灸的物質基礎的探索。研究表明，經絡的物理特征主要包括低阻［3］、高電導率［4］、高亮度［5］和其他物理現象［6，7］等。經絡的物理特性為其與納米技術的結合提供了可能性。納米技術在生物成像的應用中，納米顆粒作為一種造影劑用于觀察經絡的分布，以證實經絡的存在。通過納米技術觀察經絡的走行變化、是否中斷、路徑的寬窄等不同形態，從而探討疾病的臟腑屬性及歸經。此外，眾所周知經脈是由腧穴組成，古人云：“機之動，不離其空”［8］?！翱铡敝傅木褪请蜓?。因此，探索腧穴由淺至深相關的組織也是了解針灸療法的關鍵所在。近來“穴位敏化”一詞被廣泛應用且普遍認可，即指穴位接收刺激和發揮作用的過程。金納米微粒示蹤技術可標記機體肥大細胞釋放的組織胺（HA）和5-羥色胺（5-HT）的變化過程［9］，從而應用于穴位敏化成像研究，可為深入探討穴位敏化局部物質基礎提供客觀的顯像依據。

1.2 檢測針刺的生物學機制 針刺的治病機制一直在醫學界存在爭論。根據中醫理論，疾病是由于機體陰陽、氣血以及臟腑功能失調產生的。通過刺激某些相關的腧穴，可以調節對應的器官或經絡。目前，針刺治療的機制更傾向于神經生物學機制，通過針刺觸發軀體自主神經反射、改變神經遞質水平，從而影響下丘腦垂體軸［10］、免疫調節反應［11］、神經-內分泌-免疫系統［12］。將納米技術和基于組學的技術相結合，可能會更清楚地闡明針刺復雜的機制［13］。近來，研究人員研發的納米針灸傳感針被廣泛關注。納米針灸傳感針是具有超靈敏檢測功能的定性或半定量分析工具［14］。將金納米殼（GNSs）和聚苯乙烯包裹在針灸針上，該針被插入體內時可以檢測到間質液體；拔出針時，同時取出不同深度的溶解液中的分析物［15］。Tang L N 等［2］采用電化學沉積方法在傳統針灸針尖表面沉積Au 納米粒子（AuNPs），而在針尖的另一部分涂上絕緣膏；隨后，通過循環伏安法在AuNPs 表面還原氧化石墨烯溶液得到G-AN；采用G-AN 法檢測多巴胺（DA），檢測限為0.24 μM。該新型G-AN 具有良好的靈敏度和選擇性，以實現人血清中DA的直接檢測。Keum D H 等［16］將醫用內窺鏡和微針傳感技術相結合，研制出微創型傳感器，通過內窺鏡與微針傳感技術的聯合運用，實現了既能用內窺鏡來判斷疾病的發展程度，又能用微針傳感技術監測小鼠體內癌癥組織中一氧化氮（NO）的含量，為臨床治療癌癥提供了更精準的檢測平臺。徐穎等［17］采用電化學方法研制出碳納米管微電極，可以快速地監測5-HT 的含量。因此，通過納米電化學分析傳感平臺，用納米尺度的錐形孔在針的表面制作出納米針灸傳感針，可在人體或動物的特定腧穴或者經脈中的血清中實時檢測出DA、NO、5-HT等生物活性分子，從而進一步探討針刺對機體的調節作用機制，這種納米技術與針灸針的融合將有益于針刺技術生物學機制的發展。

1.3 精確針刺刺激量和力度 針刺通過采用一定的手法使患者產生酸、麻、脹、痛，從而來達到治病的目的。自古《標幽賦》就有對得氣感覺的描述，“氣之至也，如魚吞鉤餌之沉浮，氣未至也，如閑處幽堂之深邃”，這種“魚吞鉤餌”的感覺可能與針法操作過程中結締組織的纖維纏繞密切相關，針刺的刺激量和力度是得氣與否的關鍵因素。然而，針刺的刺激量和力度的衡量標準一直處于模糊的狀態，僅根據患者的感覺，缺乏定量的客觀標準，臨床醫生使用針刺的刺激量與力度都無法統一，因此針刺在臨床上的治療效果也因醫生的手法不同而不同。為了統一針刺的刺激量和力度，提高針刺臨床療效，研究人員運用納米技術，將納米傳感器附于針灸針尖上，通過針插入機體組織后的各種旋轉和提插，測量出組織內部的針刺刺激量和力度；甚至可以將針灸針尖連接到多傳感器上，通過多傳感器，實時地在體內監測刺激量和力度［18］。為臨床統一針刺的刺激量和力度邁出堅實的一步。

2 納米技術與穴位注射 穴位貼敷的結合

穴位注射與穴位貼敷2 種方法都是將藥物作用于機體，通過機體對藥物的吸收產生療效。因此機體對藥物的吸收是關鍵。研究者將納米技術應用于中藥的加工處理，利用納米自身尺寸小和靶向性好的特性，實施精準治療。

2.1 納米中藥的制備及優勢 納米中藥包括納米藥物和藥物納米載體2 種類型，穴位注射及穴位貼敷主要采用納米藥物。納米藥物是指對方劑中的某味藥進行納米層面的加工處理所得到的中藥納米粒，應用超聲噴霧法、氣流粉碎法、超臨界提取法、化學合成法、球磨法［19］等納米超微化技術對單味中藥進行制備。由于中藥種類及成分復雜，可能同時含有機酸、鞣質、苷及生物堿等成分，所以在中藥的制備過程中，不同制備方法之間的區別及選用不同，這為納米藥物制備提出了挑戰，也為今后進一步研究納米藥物提供了方向和目標。

納米藥物的優勢有4點，具體如下：一是其尺寸小，有助于在體內的擴散、溶解速度加快以及生物利用度提高，從而增強藥物的功效；二是可以實現精準治療，從而節省中藥臨床用藥量；三是與穴位貼敷和穴位注射聯合應用，通過穴位更精準地進入人體，再根據自身的特性對疾病的治療效果產生協同作用；四是納米中藥通過發揮靶向給藥以及緩釋給藥的作用，從而減少對機體產生的毒副作用。

2.2 納米中藥在針灸領域的應用 穴位注射給藥是在傳統針刺基礎上的創新，將中藥提取物或藥液注入穴位治療或預防疾病的一種方法。其藥物特點劑型簡單，雖具有靶向性，但缺乏長效、緩釋作用，并且穴位注射用的藥物種類有限，如胎盤提取物、中藥注射劑等。納米中藥（nano-TCM）的提出，為穴位注射療法提供了更好的前景。nano-TCM 是指納米技術處理的尺寸大小在1000 nm 以內甚至100 nm 左右的生物活性成分、藥材或復雜處方等［20］。其尺寸小的特性更容易被機體吸收和利用，同時由于其靶向性更強，還能節省用藥的劑量。納米技術結合針灸經絡循行理論、腧穴特異性理論以及中藥歸經理論，是在原本穴位注射的基礎上的進一步創新，該技術充分發揮納米藥物的長效、緩釋、靶向等特性，為探索中醫經絡及腧穴的生理及病理機制提供幫助。穴位貼敷是將中藥制成膏藥，敷在經穴上的一種創新療法。這種治療的機制依賴于透皮吸收。與傳統中藥相比，粒徑小、吸附強等特性的納米中藥具有較強的穿透力，可輕松穿透皮膚屏障。納米藥物載體經過一定的修飾后，可促進中藥有效成分的緩釋，從而延長療效［21］。針刺與納米中藥的結合在某些特色針灸療法的改進上具有巨大的潛力。納米中藥將為穴位注射提供更多的選擇，從而擴大了中藥的應用范圍。

3 納米技術與穴位埋線的結合

穴位埋線療法是指在無菌的前提下，用專門的針將多條外科鉻腸線插入穴位或皮下組織［22］，廣泛用于肥胖、圍絕經期綜合征、慢性蕁麻疹、抑郁性神經癥、頑固性失眠等疾病的治療。早期穴位埋線使用的材料是羊腸線，其成分和性能不穩定，之后產生了膠原蛋白線，因二者的吸收與分解依賴植入處蛋白酶，所以難以控制吸收時間，并且排異反應大容易感染［23］。受納米材料在醫學應用中的啟發，具有優異的導電性、化學穩定性和柔韌性的納米銀線受到了廣泛的關注。相對于銅納米線［24］、金納米線［25］，納米銀線的抗菌效果優于傳統羊腸線，炎癥反應較低，因此將納米銀線應用于穴位埋線治療［26］，為臨床穴位埋線治療疾病提供了更優的材料。

4 小結和展望

經穴是人體接受刺激繼而調節機體功能活動的靶點。以納米技術為基礎的分子成像技術是在生理或病理上直觀地監測生物活性分子水平在體內的動態過程。今后，它可能將成為一種更可靠、更準確地檢測經絡腧穴動態變化的有力手段。借助納米技術，將針刺針創新為納米針灸傳感針，即在針灸針的表面制造納米尺度的錐形孔，可以在這些孔中填充藥物，或者只是將藥物包裹在針的表面。這樣，不僅可以起到針灸刺激的治療效果，還可以直接將藥物帶到患處。該技術既能探索經絡的本質、檢測針刺的生物學機制和針刺刺激量，又能控釋給藥，改良穴位注射、穴位貼敷以及穴位埋線，使納米針灸技術應用于臨床成為可能。

從納米技術在針灸領域的應用現狀來看，仍存在著一些待解決的問題，具體如下：第一，千百年來中藥方劑藥物組成及配伍嚴密，煎煮炮制方法講究，是納米技術理論面臨的巨大挑戰，因此，需要進一步考慮載體與中藥之間的化學穩定性問題。第二，納米微粒本身的特殊性質以及生物活性可能對人體存在潛在的危害。因此，對于納米藥物的毒理學和安全性需要進行進一步研究。第三，針灸療法一直是以價格低廉及無不良反應的優勢被廣大患者所接受，將中藥制劑制成納米中藥應用到針灸領域的同時，其價格也發生了相應的變化，高精技術與昂貴診費將阻礙納米技術在針灸領域的實施。第四，循經感傳及腧穴特異性產生過程中，納米針灸傳感針除了監測DA、NO、5-HT 等分子外，還能實時監測哪些物質有待進一步探索。第五，納米粒子為探索針灸中位數的基礎提供了新的解決方案。納米芯片或納米傳感器有望通過監測針灸誘導的生物活性分子來確定針灸的刺激強度。在此定量的情況下，不僅能填補關于針灸治療的分子機制的知識空白，還能獲得定量、客觀的針灸操縱模擬數據，從而建立針灸手法的標準?？傊?，雖然將這種新興技術應用于臨床實踐道路漫長，但是作者堅信，在中醫理論的指導下，納米技術化必將成為中醫針灸領域中的重要技術手段，從分子事件的層面逐一揭示經絡循經傳感及腧穴的特異性，為臨床實踐提供有力證明，從而促進中醫針灸的創新與發展，進一步推動我國生命科學領域的研究進程。