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May 30, 2008
在北卡羅來納州立大學（NC State）尖端的奈米研究使得每樣東西，從復興 HIV 藥物到創造更硬、更強的奈米結晶鐵（那真能耐熱）都有所進步。
北卡羅來納州立大學的化學家發現添加一點點金到失敗的 HIV 藥物中，能夠復甦此藥阻止病毒入侵人體免疫系統的能力，同時 NC State 的材料工程師創造出一種比傳統鐵還要更強、更硬的物質，而且能在極端高溫下維持這些特性 -- 為各種可能的潛在應用，例如暴露在高溫高壓的引擎零件，開啟了大門。
金賦予老藥新生命
添加金奈米粒子到一種在 1990 年代被設計用來對抗 HIV 的藥物的修正版本（那因為有害的副作用而被放棄），能創造出一種化合物，可避免病毒贏得細胞的立足點，Dr. Christian Melander，NC State 化學助教授與博士生 T. Eric Ballard 表示。
他們的發現出現在 Journal of the American Chemical Society 的線上版。
這種藥物，一種稱為 TAK-779 的化合物，原本被發現能結合到人類 T 細胞的特定位置，那阻止 HIV 病毒進入人體的免疫系統。不幸的是，這種藥物分子的一部份使得可能的結合產生令人不快的副作用。當此分子的一部份 -- 一種銨鹽（ammonium salt）-- 被移除時，此藥失去它的結合能力。
那時 Melander 同北卡羅來納大學 Chapel Hill 分校與 Boulder 分校的同僚轉而將金當成一種解決方法。此元素在人體內不易起反應，而且在缺乏銨鹽時，能成為此藥物分子的完美支架，將藥物分子維持在一起，並集中它們的效力。
"構想是將具有弱結合能力的藥物的個別分子附加到金奈米粒子上，你能擴大它們的結合能力，" Melander 說。
研究者的理論證明是正確的。他們以 TAK-779 的一種修正版本開始，那並沒有包含有害的銨鹽。在測試後，他們發現將此修正藥物（SDC-1721）的 12 個分子附加到一個金奈米粒子上，能恢復此藥避免 HIV 感染初級培養的（primary cultured）病患細胞。當只有一個藥物分子附加到金奈米粒子上時，此化合物無法預防 HIV 感染，這指出該藥物的多價特性（multivalency）對於其活性很重要。
"我們已發現一種無害的方式來改善一種重要藥物的強度與效力，" Melander 說。"這裡沒有理由不去思考，同樣的程序用在其他現存藥物上不會有相似效果。"
微小的結晶製造更強、更耐用的鐵
以奈米等級結晶製成的鐵比起傳統的相似之物更強也更硬，不過這種「奈米鐵」的優勢受限於一項事實：其奈米結晶結構會在相對節制的溫度下破裂。但 NC State 研究者開發出一種鐵-鋯合金，那能在大約攝氏 1300 度下維持其奈米結晶結構 -- 接近鐵的熔點。
Kris Darling（NC State 的博士生，他領導開發這種金屬的計畫），解釋這種合金在高溫下維持其奈米結晶結構的能力，將使得這種金屬能大量開發，因為傳統的材料製造方法倚賴熱與壓力。
此外，Darling 說能在高溫與這種金屬工作將使得它更容易被塑造成有用的形狀 -- 當作一種工具或是結構上的應用（如引擎零件）來使用。這種新合金在經濟上亦可實行，因為生產它的成本與創造奈米鐵相當，Darling 說。
Dr. Carl C. Koch（NC State 材料科學工程教授，他參與此計畫）解釋，這種合金基本上以 1% 的鋯與 99% 的鐵組成。鋯讓此合金在高溫下能維持其奈米結晶結構。
這項研究將刊載於 Scripta Materialia 期刊。
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http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/2008/130/i22/abs/ja710321g.html
Mary-Catherine Bowman, T. Eric Ballard,＊ Grain-size stabilization in nanocrystalline FeZr alloys
Christopher J. Ackerson, Daniel L. Feldheim,
David M. Margolis, and Christian Melander
J. Am. Chem. Soc., 130 (22), 6896–6897, 2008.
doi: 10.1021/ja710321g
http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2008.04.045
Kris A. Darling, Ryan N. Chan, Patrick Z. Wong,＊ 台科學家發現金奈米粒子能穩定有機記憶體
Jonathan E. Semones, Ronald O. Scattergood, Carl C. Koch
Scripta Materialia, Available online 7 May 2008
doi: 10.1016/j.scriptamat.2008.04.045
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