納米技術治療精選(九篇)

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第1篇：納米技術治療范文

[關鍵詞] 納米診斷材料；納米醫(yī)藥；納米靶向藥物傳輸；環(huán)境響應性納米給藥體系

[中圖分類號] R446 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2013）02（c）-0025-04

作為醫(yī)學領域中的新興分支學科，納米醫(yī)學主要研究納米尺度的生命現(xiàn)象，從納米尺度來進行原來不可能達到的醫(yī)療和防治。這是因為當材料的結構基元尺寸小到納米量級的時候，其性能會有意想不到的變化；同時納米量級與生命物質的結構單元尺度相匹配，能更加有效的與生物體進行物質和能量交換，從而提高治療效果。納米醫(yī)學可分為兩大類：一是傳統(tǒng)分子醫(yī)學的延伸，即在分子水平上進行醫(yī)學研究，基因藥物和基因療法等就是代表性實例；二是把化學和材料領域的納米研究新成果引入醫(yī)學領域，如發(fā)展新型納米材料并用于疾病診斷和醫(yī)療等。很多納米材料都展現(xiàn)出誘人的醫(yī)學應用前景。這些新方法極大地促進了納米醫(yī)學概念的形成，吸引了眾多基礎研究和臨床實驗興趣。經過近二十年的大發(fā)展，納米材料用于診斷的方法學已日趨完善，國際上研究重點正逐漸轉移到使用納米材料進行疾病治療。國際上納米醫(yī)學發(fā)展標志性事件包括于2004和2005年分別新出版的專業(yè)期刊Nanomedicine、Nanomedicine：NBM Nanotechnology，Biology and Medicine和Int J Nanomedicine等。前些年曾有國內學者分別歸納過該領域進展，如納米技術在癌癥早期診斷和治療中的部分研究進展[1]，葉成紅等[2]歸納了納米技術在止血材料、骨科移植材料、血管支架材料等領域的研究進展。鑒于該領域發(fā)展很快，本文將納米醫(yī)學診斷與治療技術研究最新進展進行綜述。

1 納米診斷材料

癌癥早期精準檢測診斷對其治療具有重要的意義，目前，許多癌癥患者因種種原因未能在早期檢出，因而延誤了病情。以腸癌為例，我國早期臨床診斷率低于20%，超過80%患者確診時已發(fā)展至中晚期。如能發(fā)展更為方便靈敏的早期檢測方法，早治療，術后5年生存率可達90%以上。腫瘤發(fā)生是多種基因參與的結果，腫瘤的浸潤與轉移表達能夠用一套分子標志物來預測與表征[3]。腫瘤標志物的傳統(tǒng)檢測方法存在敏感性與特異性方面的問題。對于早期診斷來說，診斷靈敏度是其中至關重要的因素。利用納米粒子的獨特的光、電、熱、磁和力學性能，可以顯著增強檢測的靈敏度與特異性，納米技術推動了疾病診斷技術的快速發(fā)展。

目前，基于納米粒子的腫瘤疾病診斷技術主要包括早期腫瘤標志物檢測技術、活體動態(tài)多模式影像診斷技術等。例如，將能夠識別腫瘤細胞表面受體的特異性配體與納米粒子結合，待納米粒子與腫瘤細胞特異性結合后，利用物理方法如測試傳感器中的磁訊號、光訊號等，通過成像系統(tǒng)顯影，能夠對體內是否存在惡性腫瘤進行早期診斷。除了診斷功能外，利用納米診斷材料與腫瘤細胞結合的特性，進行腫瘤細胞示蹤與捕獲殺滅，實現(xiàn)診斷-治療一體化是腫瘤納米診斷治療技術的重要目標，也是本領域的研究熱點[4-5]。

量子點又稱半導體納米微晶體，直徑1～100 nm，是半徑小于或接近于激子玻爾半徑的一類半導體納米粒子。量子點具有一般納米微粒的基本性質如表面效應、體積效應和量子尺寸效應，在激發(fā)光的誘導下會產生熒光，具有寬的激發(fā)光譜、窄的發(fā)射光譜、可精確調諧的發(fā)射波長、可忽略的光漂白等優(yōu)越的熒光特性，是一類應用于光學分子影像的納米材料，可以同時使用多種顏色的探針而不會發(fā)生波譜重疊現(xiàn)象。量子點被用作熒光探針用于細胞的標記和光學探針，特別適合于活體細胞成像和多組分同時檢測。為某些腫瘤的早期診斷提供一種新型分子診斷手段。同時，量子點又可以作為一種新型的光敏化試劑用于某些腫瘤光動力學治療?；衔锇雽w量子點尚存在毒性問題，最近發(fā)展的碳量子點具有生物相容性優(yōu)異的特點，有望真正獲得臨床應用。

金納米粒子因為其獨特的表面等離子共振效應被用作光學造影劑和傳感器[6]，其具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性，尤其是具有較高的電子密度和X 射線吸收系數(shù)，在100 KeV下，金的吸收系數(shù)是碘造影劑的2～3倍，可用于腫瘤的診斷等。利用金納米顆粒結合雜交DN段，能夠很容易地穿透細胞膜進入細胞核與核內染色體結合，并具有較高的特異作用。碳量子點是2004年發(fā)現(xiàn)的一種新型碳材料[7]，與傳統(tǒng)量子點和有機染料相比，不僅擁有發(fā)光范圍可調，雙光子吸收截面大，光穩(wěn)定性好，無光閃爍，而且碳材料毒性小，生物相容性好的優(yōu)點，易于規(guī)模制備和功能化，價廉，是一種臨床應用前景很好的新型成像檢測納米材料。

2 藥物及基因納米傳遞體系

近年來藥物控制釋放技術的發(fā)展使給藥具有定時、定向、定位、速效、高效、長效等特點。為了實現(xiàn)這些靶向給藥、智能釋藥的要求，藥物控制釋放系統(tǒng)逐漸向小尺寸發(fā)展，這意味著生物醫(yī)用材料與納米技術的結合是這一領域必然的發(fā)展方向。目前大部分抗癌藥物是疏水性的，很容易被人體內的一系列排斥反應排出體外，如癌細胞的多藥耐藥和酶降解作用等。這大大限制了癌癥等疾病治療的有效性。而兩親性高分子形成的納米粒子可以作為藥物載體，把藥物包埋在疏水核內，表面由納米粒子的親水層保護，這樣藥物便可被輸送到腫瘤部位等，從而起到有效治療癌癥的作用。目前臨床上使用的大多數(shù)抗癌藥物，由于缺乏靶向性和特異性殺死癌細胞的能力，導致在治療癌癥的同時對機體正常組織產生嚴重的毒副作用，已成為癌癥治療面臨的棘手問題和最大障礙之一。

通過將藥物納米化，可以顯著增加藥物的溶解度，提高藥物的生物利用度，保護藥物或減少藥物被降解或清除，延長藥物發(fā)揮作用的時間，增加藥物對腫瘤組織的靶向性等。納米顆粒被動靶向腫瘤組織的能力基于腫瘤組織中發(fā)育不完善的多孔性脈管系統(tǒng)，后者為循環(huán)納米顆粒藉超通透和蓄積效應進入其中奠定了重要的結構基礎。目前只有Abraxane（paclitaxel-albumin bound）、Myocet（doxorubicin liposomes）、Doxil（doxorubicin liposomo-PEG）等幾種納米藥物進入臨床應用于患者癌癥治療[8]。納米藥物的形狀對納米給藥系統(tǒng)在血液中循環(huán)時間與穩(wěn)定性存在顯著影響[9-10]。對比蠕蟲狀和球型膠束的血漿清除研究發(fā)現(xiàn)其形態(tài)對藥物的輸送過程及療效均有影響，肝脾對蠕蟲狀膠束的攝取能力非常低，因而其血液循環(huán)時間非常長，但蠕蟲狀膠束穿過腫瘤毛細血管的能力較差。一般納米藥物載體主要有兩部分：起載體作用形成囊泡的惰性組分和生物活性靶向基團。載藥量低是通常遇到的問題，如脂質體載藥量只有10%，為了實現(xiàn)增加載藥量，可將藥物分子直接作為載藥組分，這樣不僅可增加載藥量、減少了惰性組分所占比例，而且降低了給藥時的暴釋，如利用喜樹堿（camptothecin，CPT）疏水性，將其接上親水聚乙二醇（PEG）短鏈，形成雙親類磷酯大分子，該體系形成囊泡后，CPT載藥量可高達58%且無暴釋，其空腔中還可載入親水性抗癌藥阿霉素（Doxorubicin，DOX），這樣可高載藥量實現(xiàn)兩種抗癌藥同時負載，實現(xiàn)聯(lián)合化療，盡可能最大化殺滅癌細胞，減少復發(fā)和產生耐藥性機會，協(xié)同殺死癌細胞[11]。與此類似，還可將姜黃素（curcumin）接上PEG鏈，大大增加載藥量[12]。

3 靶向納米控釋給藥

克服耐藥性的方法主要有兩種：其一是多種藥物聯(lián)合化療，其二是使用多藥耐藥抑制劑逆轉腫瘤細胞的耐藥性，配合抗癌藥殺死癌細胞，這兩種方法都需要控制藥物在腫瘤細胞上定點、定量的精確作用，因此采用納米給藥并靶向傳輸是理想選擇，如何使藥物能夠高效地到達體內的靶部位一直是藥物控制釋放的一個關鍵問題。通過藥物傳遞系統(tǒng)可以將藥物運送到與疾病相關的特定的器官、組織或細胞。例如靶向到腫瘤、大腦、肝細胞、巨噬細胞等，可以提高靶部位的藥理作用強度并降低全身的不良反應，提高藥品安全性、有效性，是治療癌癥等疑難疾病的重要方法。

藥物的靶向釋放分為被動靶向和主動靶向。一定尺寸范圍的微米級、納米級藥物傳遞系統(tǒng)通常具有被動靶向性，被動靶向給藥系統(tǒng)對靶細胞并無識別能力，但可經尺寸效應到達靶部位進行釋藥。由于疏水性粒子在進入體循環(huán)時易被快速清除，如網狀內皮系統(tǒng)的巨噬細胞吞噬，從而影響藥物到達靶區(qū)，通過表面親水性PEG修飾等方法可以延長其在體內的循環(huán)時間。制備體內穩(wěn)定性好的藥物傳遞系統(tǒng)是實現(xiàn)靶向給藥的關鍵點之一。主動靶向給藥系統(tǒng)則具有識別靶組織或靶細胞的能力。通過引入靶向基團可使納米藥物傳遞系統(tǒng)具有主動靶向能力，可以將藥物運送到特定的器官、組織或細胞，是治療癌癥等疑難疾病的重要方法。常見的靶向基團包括多肽、蛋白質類，如抗體及抗體片段、轉鐵蛋白等，維生素類如葉酸、生物素等，碳水化合物類如半乳糖等[13]。

葉酸是細胞所必需的維生素，參與多種代謝途徑的一碳轉移反應。葉酸的細胞轉運通過兩種跨膜蛋白，即低親和力的還原性葉酸載體和高親和力的葉酸受體來完成。葉酸具有與葉酸受體的高親和力、低免疫原性、易于修飾、體積小、高度化學穩(wěn)定性和生物學穩(wěn)定性、高的腫瘤滲透性、以及低成本等優(yōu)點，因此葉酸介導腫瘤靶向的研究得到迅速發(fā)展[14]。與單靶向體系相比，在納米粒子的表面同時引入不同的兩種靶向基團可明顯提高靶向效果[15]。

具有細胞靶向作用的多肽稱為靶向肽。研究最多的是對腫瘤具有識別能力的多肽[16]。例如酪氨酸-異亮氨酸-甘氨酸-絲氨酸-精氨酸五肽YIGSR似的活性有效部分，可與癌細胞表面大量的層粘連蛋白受體識別，具有腫瘤細胞靶向性，另一方面，它通過競爭與腫瘤細胞的相應黏附因子結合，封閉了腫瘤細胞與體內正常細胞的細胞外基質和基底膜上層粘連蛋白結合的可能，抑制腫瘤的轉移[17]。

特羅凱（鹽酸厄洛替尼片）是2007年羅氏醫(yī)學部在中國上市的新型高效的靶向治療藥物，用于晚期非小細胞肺癌在既往化療失敗后的三線治療。這一藥物適用于所有非小細胞肺癌患者，是目前世界上唯一被證明能夠顯著延長非小細胞肺癌患者生命的靶向抗癌藥物，分別于2004年11月和2005年9月在美國和歐洲通過審批，用于化療失敗后的非小細胞肺癌的二或三線治療，在全球超過75個國家批準上市。Zhou等[18]對比特羅凱單藥與化療用于表皮生長因子受體EGFR突變肺癌患者一線治療的研究最優(yōu)化方案，最終證實了接受靶向治療的有效率高達83%，患者中位無進展生存達13.7個月；而普通化療有效率僅為36%，患者中位無進展生存為4.6個月。

利用生物體內蛋白納米微結構作為藥物載體形成納米醫(yī)藥是很有意義的方向，有望得到理想的藥物傳輸系統(tǒng)。穹隆體存在于哺乳動物細胞的細胞質中，最大的穹隆體是核糖白復合物，其大小在100 nm以下。內部中空的穹隆體一般為桶形結構，可以封裝各種蛋白。由于自身是天然蛋白質，所以不會產生免疫應答。穹隆體可以定位細胞表面受體，并可通過微孔緩慢釋放藥物。利用穹隆體遞送藥物的難點在于如何將藥物封裝在穹窿體內。采用了納米小碟技術[19]，利用可與穹隆體結合的脂蛋白形成納米小碟的雙層脂膜，然后用不溶性的全反式維甲酸封裝穹隆體，進而解決了這一難題。這樣就把載有藥物的納米小碟裝入了穹隆體，從而屏蔽外部介質。由于穹隆體可以容納很多納米小碟，大大提高了局部藥物濃度。

4 環(huán)境響應性給藥納米體系

可以利用癌癥細胞和正常細胞組織微小的環(huán)境差異，例如癌癥細胞內外pH在5.0～6.8或溫度稍微高于體溫，改變聚合物分子鏈之間或者聚合物分子鏈與溶劑之間的相互作用，從而使其本身發(fā)生結構、形狀或者性能上的改變，來實現(xiàn)藥物對癌癥細胞的釋放而達到僅殺死癌癥細胞的目的。近年來，作為一種非常有效的抗癌藥物，硼替佐米（Bortezomib，萬珂）已經被批準應用于多發(fā)性骨髓瘤的臨床治療，且在治療初治或難治多發(fā)性骨髓瘤以及非霍奇金淋巴瘤（NHL）等其他血液系統(tǒng)惡性腫瘤，因其擁有顯著的療效而受到越來越廣泛地關注[20]。由于硼替佐米分子上硼酸基團的存在，其可以與含有1，2或者1，3-二羥基的分子或者聚合物在中性或者堿性條件下實現(xiàn)絡合，并在酸性條件下可實現(xiàn)解絡合。這樣的pH依賴性的相互作用，已經利用并報道了含有苯鄰二酚基團的PEG對硼替佐米在pH=7.4或者堿性下的有效負載和在pH=5時的可控釋放[21]。含有雙硫鍵的給藥系統(tǒng)因二硫鍵對還原物質敏感，在藥物釋放領域具有重要意義，例如，當包載藥物的含二硫鍵給藥體系進入細胞時，二硫鍵會被細胞內谷胱甘肽酶還原而迅速降解[22]，釋放出藥物。含二硒長鏈藥物載體具有比含二硫基團的體系具有更為靈敏的氧化還原響應性，在很溫和的氧化（0.01%雙氧水）或還原條件下（0.01%谷胱甘肽）就可實現(xiàn)疏水二硒鏈段斷裂，使納米微膠囊解離并釋放包載的藥物，同時，很低劑量的伽馬射線（5 Gy）就能使二硒鍵斷裂，為獲得的化療與低損害放療聯(lián)合治療腫瘤提供了一種新途徑[23]。

5 結語

納米技術在預防與控制癌癥等疾病方面將大有作為，在納米醫(yī)學領域，待解決的問題主要包括以下幾點：一是如何拓展在藥物治療方面的用途，目前直接用于治療的納米微粒只有有限幾種，且集中在對癌細胞的殺滅研究，大多數(shù)納米材料的優(yōu)良性能還沒有得到有效利用；二是開發(fā)方便耐用的醫(yī)用材料和藥物，用特定的納米復合結構和材料實現(xiàn)藥物的廣譜、速效治療；三是把納米技術和基因療法相結合，降低因基因載體選擇不當造成的排異反應。目前具有挑戰(zhàn)性的問題是如何提高體內靈敏度，以及消除潛在毒性。此外，納米材料與人體相互作用的長期后果還不清楚，納米醫(yī)學材料生物安全性越來越被人們重視，在設計材料的同時，其生物安全性成為研究工作首要考慮的因素[3，24]。隨著今后納米醫(yī)藥領域深入系統(tǒng)的研究，有望為許多疾病治療和診療進步提供新技術。

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第2篇：納米技術治療范文

【關鍵詞】五氧化二釩 納米材料 金屬氧化物

1 引言

過渡金屬氧化物V2O5為層狀結構，且存在V+2、V+3、V+4和V+5等價態(tài)，使得V2O5廣泛應用于催化、電致變色、電化學等領域，而納米結構的V205更可用于場效應晶體管、傳感器自旋電子器件和納米光刻模板等。V2O5具有層狀結構層內強的O-V-O-V鍵結合，案V原子與五個O原子形成5個V-O鍵，V原子處于畸變的[V05]四方錐的中間，O原子位于頂點處，[VO5]四方錐以共頂點和共邊的方式相互連接，形成平面結構。其特殊的晶體和電子結構，賦予了不同的應用。

（1）電學性能及其應用；扶手椅型之字型結構的V2O5納米管最大能隙分別為2.67eV/2.95eV，且管徑縮小，能隙降低，趨于消失，對材料進行表面涂覆貴金屬、氧化物納米粒子或者半導體量子點等處理，還可提高其靈敏度和穩(wěn)定性。V2O5的層狀結構，非常適合于Li+的嵌入和脫出，Wu等利用碳球模板制備了Rattle-type構型的V2O5納米結構，在鋰離子電池方面展現(xiàn)出良好的性能。Dimitra Vernardou采用電化學沉積的方法，在氧化鋁表面進行氧化釩電鍍，測試了不同種基底材料包括FTO和Ag/AgCl等離子復合，進行了循環(huán)次數(shù)和電能儲量等測試，研究發(fā)現(xiàn)釩系材料在多次循環(huán)后CV曲線幾乎保持不變，同時在持久性也有良好的表現(xiàn)。如圖（1-3）所示。

圖1 圖2

圖 3

（2）光學及其應用；對V2O5納米管進行電致變色、光學吸收、紅外和剩曼光譜、光限幅特性等方面的研究，發(fā)現(xiàn)其在2.5eV以下有一個寬吸收帶，其中心位于1.25eV處，還包含了三個單獨的特征吸收峰，分別為0.87、1.25和1.76 eV，光譜吸收閾值為0.55 eV，這是V2O5納米管的光學帶隙隨著層間距的增加，光學帶隙發(fā)生紅移，利用V2O5納米線作為刻他模板制備的AuPd納米金屬線，電阻在lOIdl量級，I-V呈現(xiàn)線性關系，而且能制備納來空隙，得到與金屬納來線相同的橫截面。對V2O5納米棒陣列進行電致變色研究，發(fā)現(xiàn)隨著時間延長，波長在700nm左右的光的透過率降低，在3 V電壓下，其響應速率要比薄膜快很多。而對V2O5納米線的電致變色測試表明，波長為415 nm光的透過率改變達到37.4%，1000次循環(huán)后仍保持良好的變色特性，且變色時間只有6s，到了電致變色顯示器件的要求。

（3）敏感性能應用；V2O5獨特的層狀通道結構，有利于氣體分子的吸附和導通，進入活性位點，且釩價態(tài)較多，由此產生的電子傳導變化大，作為一種n型半導體，可以在多種氣體及可揮發(fā)性液體中發(fā)揮作用，敏感性能明顯，是很好的氣敏材料。

（4）催化劑應用；五氧化二釩主要用作接觸法制硫酸的催化劑，也可做多種有機化合物氧化反應的催化劑，如蒽氧化為蒽醌等。還用于制造彩色玻璃和陶瓷，同時也可以用作對污染物的降解。因為其帶隙在合適的范圍，可期在光催化等領域發(fā)揮作用。

3 制備方法

3.1 溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法用含高化學活性組分的金屬醇鹽或無機鹽等作前驅體，將其溶于水或有機溶劑制成均質溶液，溶質在溶液中發(fā)生水解反應，生成納米級的粒子并形成溶膠，溶膠又發(fā)生聚合形成凝膠，凝膠再經干燥和熱處理，制備得到納米粒子和所需材料。以聚破酸醋多孔過濾膜為模板，采用溶膠-凝膠法就制備得到了納來級的菱形V2O5，其形狀類似刷子上的棕。而將晶體V2O5溶于過氧化復的水溶液，也可形成凝膠，凝膠再經干燥就得到V2O5納米粉。溶膠一凝膠過程所需的時間較長，通常需要幾天或幾周，最后凝膠在干燥過程中由于水或有機物的分解會逸出許多氣體，導致凝膠收縮，對結構的穩(wěn)定性產生不利影響。

3.2 水熱與溶劑熱法

通過加熱創(chuàng)造一個高溫高壓的特殊物理化學環(huán)境，使前驅物在其中充分溶解，形成原子或分子生長基元，原子或分子經重新成核、生長，最終形成具有一定結晶形態(tài)的晶粒。而溶劑熱法采用有機溶劑代替水作介質，過程與水熱法類似。水熱法制備V2O5納米粉體，通常以水或水和有機溶劑的混合溶劑作為反應介質，以V2O5粉體、機酸鹽或氧化祝凝膠作為前驅體，通過向體系中加入表面活性刻、控制溶液pH、水熱溫度、水熱時間等方法來制備形貌各異的V2O5納米材料。Fei等以偏釩酸銨和草酸為原料、二甲基亞諷和水作溶質，將裝有混合溶液的反應釜180℃下保溫24h，合成了由單晶納米粒子組成的玫瑰狀V2O5層狀結構。Yu Wang等以偏釩酸銨為原料，用銷酸調節(jié)溶液pH2-2.5，并在反應荃中置一傾斜放置的鐵箱，反應簽再在180℃下保溫24小時，即得V2O5納米帶陣列。

3.3 氣相沉積法

氣相沉積法是一種或數(shù)種反應氣體在加熱、激光、等離子體等作用下發(fā)生物理或化學反應，最后經冷卻、凝聚、長大形成納米微粒的方法。氣相沉積法可以分為物理氣相沉積法和化學氣相沉積法，物理氣相沉積法又可分為熱蒸發(fā)法、等離子體蒸發(fā)沉積、激光蒸發(fā)沉積、粒子濺射等，而制備V2O5納米材料主要采用其中的熱蒸發(fā)法。Candace K.Chan等將V2O5粉末放置于瓷坩堝中加熱到690℃（超過熔點），蒸氣由氧氣運輸至基板位置發(fā)生沉積，得到了單晶V2O5納米帶。Yan等通過將覆蓋有Si圓片、不加催化劑的釩溶在環(huán)境條件下加熱到660℃，保溫6小時制備得到了細長的V2O5納米帶。Yan等將乙酰丙酮氧釩加熱到600℃并在氧氣流中保溫20min（系統(tǒng)壓力大約為0.1毫巴），得到了沉積在SnO2納米線上的V2O5納米纖維。

3.4 模板法

材料的多維結構和可控化制備已成為納米科學的一個熱門研究方向，不同形貌的材料展現(xiàn)出來不同的性能，納米線納米帶以及多級結構正被日益廣泛地研究。常用的模板主要有含有有序孔洞陣列的氧化鋁模板和含有無序分布孔洞的高分子模板，此外還有金屬模板等。Wang等電化學沉積的的聚碳酸酯多孔膜模板替換為ITO基板（ITO化物，涂有銀膏），制備得到了管長約10 um，外直徑約200 nm，內直徑約100nm的V205納米管陣列。下圖（4-5）為Hao Bin Wu等利用碳球為模板獲得的氧化釩納米結構。

圖4 圖5

4 結論與展望

第3篇：納米技術治療范文

掃描透射電子顯微分析技術是在透射電子微觀領域最有效的成像技術。它是綜合了掃描和普通透射電子分析的原理和特點而出現(xiàn)的一種新型分析方法。它在表征包括有機材料和生物材料的納米尺度材料方面引起了極大的關注，并開始被廣泛應用。掃描透射電子顯微分析技術發(fā)展迅速，在不遠的將來將成為透射電子顯微技術的主要技術。本書是一本先進的掃描透射電子顯微分析技術的教科書。

本書全部內容共分為14章：1.簡介，主要介紹了電子顯微探針的需求、比較不同類型的顯微技術、掃描隧道顯微技術的優(yōu)勢和其可能的應用領域；2.掃描透射電子顯微儀器發(fā)展歷程綜述，本章圖文并茂地介紹了從1932年第一臺電子顯微鏡研制成功到其不斷完善，最后成為研究工作中極為重要的手段的發(fā)展歷程；后面各章共分為3部分，第1部分 掃描透射電子顯微分析技術基本知識，含第3-4章：3.掃描透射電子顯微分析技術的基本知識，本章作者闡述了掃描透射電子顯微鏡的基本設計和掃描式電子顯微鏡的成像原理等知識，同時對掃描式電子顯微鏡的先進技術做了簡要介紹；4.掃描透射電子顯微分析技術在納米材料和生物樣品方面的應用，主要對原子級分辨率的掃描式電子顯微鏡在納米和生物樣品中的應用做了詳細描述。第2部分 掃描透射電子顯微分析技術成像理論，含第5-8章：5.高角環(huán)形暗場像-掃描透射電子像理論和成像模擬；6.環(huán)形明場掃描透射電子顯微成像技術理論，5、6章主要介紹了掃描透射電子顯微技術基于衍射動力學理論的成像原理和環(huán)形明場理論近期的發(fā)展；7.掃描透射電子顯微技術中的電子能量損失譜及其成像，尤其是使用非彈性散射的高空間分辨率成像；8.用密度泛函理論計算子在掃描電子顯微鏡中獲得的電子能量損失近邊結構數(shù)據以及對一些實際材料的應用。第3部分 掃描透射電子顯微分析技術成像的高級技術，含第9-14章：9.像差校正掃描透射電子顯微技術；10.掃描透射電子顯微技術中的二次電子像，主要介紹了一種最新報道的基于二次電子新的掃描透射電子顯微技術的成像形式；11.共聚焦掃描電子顯微技術，成像理論及其最新實驗進展；12.掃描電子顯微分析技術中電子斷層成像技術的基本原理及其在無機材料中的應用；13.掃描透射電子顯微分析技術中的電子全息術和洛倫茲電子顯微技術；14.掃描透射電子顯微分析技術的最新熱點和未來期望，主要回顧了掃描透射電子顯微分析技術的研究現(xiàn)狀，如使用EDX進行元素分析、成像理論的完善等，并以作者的視角簡要的討論了其發(fā)展前景。

雖然本書不同章節(jié)是由不同的相關領域研究者分別撰寫，但本書的編輯已經把物理符號和內容合理的編排與調整。本書編輯希望最后呈現(xiàn)的是一本為介于專業(yè)和初學者中間的人準備的一本關于電子顯微鏡學方面的專著。本書旨在為本科生、研究生和早期的研究人員描述和解釋掃描透射電子顯微分析技術的基本知識。為了達到這個目的，本書使用了大量的數(shù)學公式描述在掃描透射電子顯微技術和樣品中的物理現(xiàn)象。同時對于在理論中的數(shù)學有疑問的讀者，許多樣品很好地解釋了相關的理論。

第4篇：納米技術治療范文

[關鍵詞] 納米技術 體育 應用 思考

隨著科學技術的發(fā)展，如何將納米科技真正應用于體育運動，使運動訓練更加科學化，使運動員的運動能力和運動技術水平得到更充分的發(fā)揮，運動成績的提高更加有保證已經成為研究重點。

一、體育與納米技術

1.利用納米技術進行運動員的科學選材。由于納米科技推動了微觀生物學的發(fā)展進程，運用人類基因組計劃和納米技術，有助于我們對人類基因組中與運動成績密切相關的基因加以認識和了解。有研究表明，人類基因組中有某些與人類運動能力密切相關的基因，其多態(tài)性的差異，有可能是造成人們運動能力和訓練效果巨大個體差異的最終原因。該領域的研究，為人們進行有效的基因選材提供了理論基礎，也為提高運動成績提供事半功倍的方法。例如在運動員的選材方面，利用納米加工技術進行DNA的分離和提取，可以快速有效地決定其基因序列，在分子水平上對其遺傳、發(fā)育進行研究，實現(xiàn)更高層次的基因選材。

2.利用納米科技揭示人體對各項運動能力的適應度和對各項運動能力的遺傳度，找到運動訓練在人體生長發(fā)育過程中的關鍵階段(如青春期)的影響及作用機制。通過開發(fā)一種可以植入皮下微型生物芯片，模擬健康人體內的葡萄糖檢測系統(tǒng)監(jiān)測機體在運動過程中血糖水平，然后根據人體需要，適時釋放糖等物質，維持機體在運動過程中的血糖水平，有效地提高機體的運動能力。

3.利用納米技術進行體育運動與健康關系的研究。利用納米微粒技術，可以靈敏地檢測各種組織的特異性蛋白，探討某些運動性疾病的發(fā)病機制，有效地對運動員進行醫(yī)務監(jiān)督，維護運動員的健康。通過納米級敏感器可以監(jiān)視運動訓練導致的細胞內結構的形態(tài)與數(shù)目的變化，以及這些變化所反映各器官功能結構的功能狀態(tài)。納米科技在中國傳統(tǒng)醫(yī)學中的應用，使傳統(tǒng)中醫(yī)藥對運動損傷與運動性疾病的預防和治療具有更好的效果。

4.利用納米技術防止運動性疲勞和加快其恢復過程。關于運動性疲勞發(fā)生的機制，目前雖然有許多假說，但確切的疲勞機制還有待于進一步研究。由于納米科技在醫(yī)學上的突破，將對運動疲勞機制尤其是在中樞神經系統(tǒng)方面及其靶器官和靶細胞的研究將更加深入，人們可以利用納米生物芯片直接研究機體在運動過程中骨骼肌、心肌、肝臟和神經等組織的代謝過程，探討中樞和外周運動性疲勞及其恢復的生物學機制，并且可以通過某些手段(如納米藥物)抑制導致運動性疲勞的基因表達或誘導加速恢復的基因表達。

5.利用納米技術防止運動損傷與運動性疾病的臨床診斷與治療。納米醫(yī)學材料的研制，對于人造器官、人造肌肉、骨骼、關節(jié)皮膚等成為永久性的非排斥性。用納米機械潛入人體的血管和器官，對人體進行檢查和治療，并且可以進入毛細血管以及器官的細胞內，對損傷的細胞進行治療和處理，甚至可以從細胞基因組中除掉“有害”的DNA，或把正常的DNA安裝到細胞基因組中。

6.利用納米技術對運動員進行機能評定。在人們全面了解運動引起機體產生適應性變化的基因調節(jié)機制后，人們可以通過基因工程技術和納米技術對運動員的疲勞狀態(tài)、運動訓練的適應性及其免疫功能等進行基因診斷。這種診斷一般是在基因的轉錄水平上進行評定，可以較早地發(fā)現(xiàn)運動員在運動工程中的機能變化,具有較好的應用價值。

7.利用納米技術了解控制運動營養(yǎng)水平，使運動員的營養(yǎng)代謝趨于更加合理和平衡。通過納米級敏感器使運動員的營養(yǎng)代謝處于一個精細、準確、嚴密的監(jiān)控中。運動員所需的營養(yǎng)素完全按照運動項目特點和個人的生理特點進行補充和調配，使運動員的營養(yǎng)變得合理化、科學化。

8.利用納米技術對體育運動進行精確客觀的定量分析。利用納米技術對運動時人體的骨骼、肌肉、血液組織以及心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等各器官系統(tǒng)對運動訓練的適應性進行客觀的精確的定量分析，不僅使運動訓練更具有科學性，也大大地提高運動員訓練的成材率。

二、納米技術在競技體育中的作用

1.納米相材料技術。這是一種通過控制結構納米顆粒的大小而制造出強度、顏色和可塑性都能滿足人們需要的相材料，這種納米相材料除微觀結構與普通材料完全不同外，在宏觀上也表現(xiàn)出許多奇妙特征，如納米相銅強度比普通銅高5倍，納米陶瓷摔不碎等。這種納米相材料技術已應用在體育器械、場地和服裝的改進方面。就拿撐桿跳運動員使用的撐桿來講，撐桿跳高最早使用的撐竿是竹竿，1942年美國運動員達姆首次在國際比賽中使用了輕合金撐竿而創(chuàng)下了4.77米世界記錄。可以想象應用納米相技術，將會生產出具有“個性化”(根據撐竿跳項目的特點和競賽規(guī)則的要求及運動員自身的生理和技能特征的)撐竿，使該項目的世界記錄再有突破。

2.納米復合改進技術。少量納米材料可以綜合改善傳統(tǒng)材料的性能。例如美國把AL2O3納米顆粒加入到橡膠中提高了橡膠的耐磨性和介電特性。

3.納米器件技術。利用納米器件技術生產的分子自組織結構可用于電子記憶、數(shù)據接收、存儲器和傳遞等，這種器件運用于體育訓練將大大增加訓練的效率和成績。

三、納米技術應用于競技體育所引起的思考

綜上所述，隨著科學技術的發(fā)展，納米技術在體育運動中的應用顯得日益重要，同時，也會引起一些體育道德和倫理道德問題。同時我們要思考的是：器材的高科技化是否會削弱運動員在競技體育中的主體地位，從而變相剝奪運動員的競賽權利？若運動成績的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化，這是否會帶來一些新的不公平？器材作弊是否會成為興奮劑的另一種表現(xiàn)形式？這些是我們必須考慮的?？梢酝ㄟ^修改某些項目的器械的設計規(guī)則，加強一些項目的器械、服裝的申報和檢測程序，國際奧委會和各國際單項體育聯(lián)合會要針對納米技術等高科技的新成就加強新的檢測手段，來杜絕運用器械作弊;通過對運動員、教練員、裁判員和科技工作者等進行個體道德教育，以保證競技體育更好地弘揚奧林匹克精神。

參考文獻:

[1]蕓世紀之交的我國運動形態(tài)學研究.中國運動醫(yī)學,2000,19(4):340～341

第5篇：納米技術治療范文

關鍵詞：納米技術；食品科學；應用

一、納米技術

自從上個世紀90年代出現(xiàn)納米技術后，在納米技術領域的新概念、新名詞、新材料不斷涌現(xiàn)，使得人們對納米技術的理解不夠透徹，對其研究也處于初級階段。其實，納米技術是一門基礎研究與應用研究多學科交叉的科學，不管是在原子、分子或者是在超分子角度上對其分析，納米技術都堪稱是一項新的、空前的技術創(chuàng)新，對今后物理學的發(fā)展起著重要作用。納米技術的目標主要是根據納米結構所具有的特性和功能，結合人們的需求，對材料進行加工，并制造具有特定功能的產品，給人們帶來全新的技術革命。此外，在設計過程中在原子、分子的水平上運用納米技術進行材料設計，進而制造出具有全新性質和各種功能的材料，從而滿足人們日益增長的生活需求。

二、納米食品的概述

所謂納米食品，指的是在食品加工、生產或包裝過程中采用了納米技術手段的食品。但是，納米食品不僅僅是采用納米技術將食品的尺寸加工至納米級別，也涉及到通過納米技術對食品進行了改造從而改變食品性能的食品。從而使經過納米技術加工的食品在營養(yǎng)、吸收等方面會很大的提高，在這方面應用最廣泛主要有維生素制劑、鈣、硒等礦物質制劑、豆奶與納米添加營養(yǎng)素的鈣奶茶等。但是，由于人們對納米技術研究的局限性決定了納米食品也存在一些問題，從而使得納米食品的安全日益受到人們的關注。因為，在納米食品生產過程中主要采用球磨法使食品的尺寸變小而達到納米級別，從而不可避免地產生粉料污染，同時，納米技術給食品所帶來的危害與不利影響等，目前我們還無法預測，難以判斷納米材料是否對人體有害。目前，我國乃至國際上的納米食品行業(yè)還沒有形成一個統(tǒng)一的、有效的標準，無法對納米食品進行安全性評價，也不利于食品健康的管理與監(jiān)控。此外，據研究部分納米食品存在一些有害成分，采用球磨法對食品進行加工，所制備得到的納米粉末更容易進入細胞甚至細胞核內，進而對人體所產生的危害也沒有研究清楚。

三、納米技術在食品科學中的應用分析

1.微乳化技術和納米膠囊制備技術

所謂的微乳液，就是通過將兩種互不相溶的液體形成的吉布斯自由能最小、狀體均勻并且穩(wěn)定，各向同性、粒徑大小為l～100納米、外觀透明或半透明的分散體系，而制備該微乳液的技術也稱為微乳化技術。自從上個世紀末以來，人們加大對微乳理論和應用的研究，并將微乳化技術已應用于納米顆粒、微膠囊和納米膠囊的制備。采用納米技術，將微膠囊制備成具有粒徑大小在10～1 000納米尺寸的新型材料。由于納米膠囊顆粒微小，形成膠體溶液，易于分散和懸浮在水中，并形成清澈透明的液體，從而使所載的藥物或食品功能因子改變分布狀態(tài)而濃集于特定的靶組織，進而有利于提高療效的目的，增加藥品生產效率。

在食品包裝行業(yè)，納米技術的應用最為普遍，并且該技術能給人們帶來極大的利益。因為，在包裝材料過程中，只需加入一定的納米微粒就能夠有效地增加包裝材料的抗菌性能與密封效果，從而更好地為食品包裝提高質量安全保障。同時，在冰箱制造行業(yè)也能看到納米技術的應用情況，通過納米技術能夠有效地生產出一些抗菌性的冰箱，從而滿足人們日常生活需求。此外，由于納米材料的尺寸微?。{米級別），并體現(xiàn)出特殊的功能，在食品包裝過程中加入一定的納米微粒有利于改變對現(xiàn)有包裝材料的性能，從而進一步保證食品的安全。甚至已有不少人研究納米技術在玻璃和陶瓷容器等領域的應用，通過加入納米顆粒，可以有效地增加了脆性材料的韌性與強度，還可以有效地吸收紫外線防止塑料包裝由于時間過長而出現(xiàn)老化、變質等現(xiàn)象，進而增加食品包裝的使用壽命，促進食品包裝行業(yè)的發(fā)展。

2.納米技術在超細微粒和納米粒子制備中的應用

在當今的高新技術研究領域中，超細微粒尤其是納米粒子已經成為人們研究的熱門方向，并是當今急需加大研究投入的領域。經過超細化處理后的物質，粒子之間的接觸面積增大，比表面積也大大增加，界面能顯著提高，表面能會發(fā)生巨大變化，從而顯現(xiàn)出獨特的物理與化學性能。通常情況下，制備超細粒子的方法為超細碾磨法，例如市場上比較普遍的具有強抗氧化性的超細綠茶粉與具有強結合水能力的超細面粉等。研究表明，粒子越小越有助于人體的吸收消化，約1 000納米的超細綠茶粉呈現(xiàn)出較好的營養(yǎng)消化和吸收率，其營養(yǎng)價值大大超出普通的綠茶粉。又近年來迅速發(fā)展起來的新技術――超臨界流體制備超細微粒技術，也屬于納米技術制備超細粒子的范疇，該技術可以較準確地控制結晶過程，對粒子尺寸進行精確的控制，從而生產出的超細微粒粒徑小且粒度分布均勻，該技術在醫(yī)療藥物制造行業(yè)較為普遍，具有誘人的應用前景。

3.納米技術在食品檢測中的應用

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，使得納米傳感器技術也得到了驚人的發(fā)展，并已在食品安全監(jiān)測中得到廣泛的應用。所謂納米生物傳感器技術，采用選擇性結合靶分子的生物探針，對食品進行安全監(jiān)測的技術。因為，納米材料本身就是非常敏感，對于不均勻的生物與化學物質反應靈敏，將納米技術與生物學、計算機技術、電子材料相結合，可以制備新型的傳感器件，并提高食品安全監(jiān)測效率。例如與生物芯片等技術結合，可以使分子檢測更加簡便、高效的納米生物傳感器。近年來，人們通過納米生物傳感器技術可以實現(xiàn)對食品安全、臨床診斷與治療的快速、有效、靈敏地檢測。例如，在傳統(tǒng)的檢測領域，尤其是監(jiān)測微量細菌時需要擴增或富集樣本中的目標菌，從而無形中增加監(jiān)測步驟，同時過程繁瑣而費時費力，然而，利用納米技術與表面等離子體共振、石英晶體微天平等研制而成的納米生物傳感器，不僅能夠大大減少檢測所需的時間，還可以提高檢測的靈敏度，進而提高監(jiān)測效率與精確度。

四、結語

綜上所述，由于納米材料發(fā)展比較晚，各方面的研究還不夠完善，納米技術也存在一些不足和缺陷。但是，這并不影響納米技術在食品工業(yè)中的應用，隨著人們對納米技術研究的不斷深入，我相信在不久的將來納米技術將會引發(fā)一場新的食品科學的革命，為食品行業(yè)帶來巨大的經濟效益與發(fā)展空間，也會使人們的飲食結構和生活方式發(fā)生巨大的變化，引領人們走進一個全新的食品行業(yè)，進而提在很大程度上提高人們的生活水平。

參考文獻：

第6篇：納米技術治療范文

1 概述

以制造納米級新材料為目的的科學和技術應用使得納米技術有了飛速的發(fā)展?！凹{米”嘲是指十億分之一米或10-9米?！凹{米技術”最早于1974年由東京理科大學的Norio Taniguchi教授提出，用以描述納米級材料制造的精度。Feynman教授曾在“There’s plenty of room at the Bottom”演講中提出了納米技術的概念。生物納米技術整合了生物技術和納米技術用于發(fā)展納米材料的生物合成和環(huán)保領域應用。納米粒子是指尺寸范圍在1～100nm的原子簇?！凹{米”是一個希臘單詞，意指非常的小。納米顆粒因其獨特的化學、光學和機械屬性，在21世紀發(fā)展迅速。金屬納米顆粒由于其較大的表面積與體積比，顯示出了卓越的抗菌活性，因其對金屬微粒耐藥的微生物、抗生素及耐藥菌株所顯示出的抗菌能力，使其越來越受到研究者的青睞。不同的納米材料，如：銅、鋅、鈦、鎂、金和銀等均已實現(xiàn)，但與其他納米材料相比銀納米顆粒在抗細菌、病毒及原核生物效果方面顯示出了最佳療效。然而，納米銀顆粒作為藥用消毒劑存在一些危險性，如：暴露在銀環(huán)境下可導致銀中毒，并對哺乳動物細胞存在毒性。目前研究顯示，采用銀離子或金屬銀以及納米銀顆?？捎糜谥委煙齻⒅瞥裳揽撇牧?、不銹鋼材料涂層，紡織面料，水處理及防曬乳液等，且對人體細胞毒性較低，具有高熱穩(wěn)定性以及低波動性。

2 銀作為抗菌材料

銀用于治療燒傷和慢性傷口已有數(shù)百年歷史。最早在公元前1000年，銀就被用于飲用水的處理。硝酸銀是以固體形式被應用的，其有不同的短語形式，英語中稱為“Lunar caustic”，拉丁語中稱為“Lapis infernale”，而法語中稱為“Pierreinfernale”。1770年，硝酸銀開始用于治療性病、唾液腺瘺、肛周膿腫以及骨膿腫。19世紀，采用硝酸銀除去肉芽組織，并促進上皮細胞再生，使創(chuàng)面得以愈合。不同濃度的硝酸銀可用于新鮮燒傷的治療。1881年，Crede等使用硝酸銀滴眼液治愈了新生兒眼炎。Crede設計了銀浸漬敷料用于植皮治療。20世紀40年代，青霉素誕生后，銀在細菌感染治療中的作用大大降低。20世紀60年代，Moyer采用0.5%硝酸銀用于燒傷的治療，使得銀再次得到使用。這一方法不會影響表皮細胞的增殖，同時能夠具有抗金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌的作用。1968年，硝酸銀聯(lián)合磺胺合成了磺胺嘧啶銀乳膏，它可作為一種廣譜抗菌劑，并被用于燒傷的治療。磺胺嘧啶銀對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、克雷伯菌和假單胞菌均具有有效的抗菌作用。并且，還具有一定的抗真菌和抗病毒活性。近年來，由于抗生素耐藥菌的出現(xiàn)，以及臨床上抗生素使用的局限性，使得含有不同水平銀的銀傷口敷料重新得到重視。

3 作用機制

銀對微生物的確切作用機制目前尚不完全明了，但根據研究發(fā)現(xiàn)在細菌細胞形態(tài)和結構方面發(fā)生變化，從而提出了金屬銀、銀離子、納米銀粒子可能的作用機制。

3.1 銀的作用機制：根據細菌細胞呼吸酶研究的發(fā)現(xiàn)結果提示，銀的作用機制與銀和巰基化合物的相互作用聯(lián)系在了一起。銀可與細菌細胞壁和細胞膜相結合，參與移植呼吸過程。大腸桿菌中，銀通過抑制磷的吸收，釋放磷、甘露醇、琥珀酸鹽、脯氨酸及谷氨酸而發(fā)揮作用。

3.2 銀離子的作用機制：銀離子的抗菌作用機制可能尚不明確，但是可以通過觀察細菌結構和形態(tài)學的變化情況研究銀離子的作用機制。這就提示當DNA分子處于放松狀態(tài)時，DNA的復制能夠有效的進行。但是當DNA處于凝集形式時，就失去了復制能力，當銀離子滲透進入細菌細胞內后，DNA分子變?yōu)槟问讲⑹蛊鋸椭颇芰适?，進而導致細胞的死亡。此外，已有研究報道稱重金屬通過與巰基粘附，與蛋白起反應，進而使蛋白滅活。銀離子在銀沸石的抗菌活性中起關鍵作用。Matsumura等曾報道，銀沸石的作用可能是由于細菌細胞攝取了銀離子，使銀沸石與細菌接觸，抑制細胞功能，使細胞破壞。其次，銀沸石可以通過產生活性氧分子，抑制呼吸作用。

3.3 納米銀粒子的作用機制：納米銀粒子的抗菌性能要優(yōu)于其他鹽類，這主要是由于其具有極大的表面積，使之能夠更好地與微生物所接觸。納米粒子能夠附著于細胞膜，也能夠滲透入細菌細胞內。細菌細胞膜具有含硫蛋白，而納米銀粒子能夠與細胞內的這些蛋白相互作用，同時也能夠與含磷化合物相互作用，如DNA。當納米銀粒子進入細菌細胞后，可在細菌的中心形成一個低分子量區(qū)域，細菌向該區(qū)域聚集，使DNA免受銀離子損害。納米銀粒子有效攻擊呼吸鏈、細胞的分化，最終導致細胞的死亡。納米銀粒子可向細菌細胞中釋放銀離子，增強殺菌活性。

4 應用

已知銀以金屬納米形式均具有較強的抗菌性能，因此銀已在不同的領域得到廣泛使用。Fe3O4附著納米銀粒子可用于水處理并通過磁場可容易清除，以避免對環(huán)境造成污染。磺胺嘧啶銀由于其能夠緩慢而穩(wěn)定地與血清及其他體液反應，可使燒傷創(chuàng)面較好的愈合。納米銀敷料、藥膏及凝膠可減少慢性傷口的細菌感染。含納米銀粒子的聚醋酸乙烯納米纖維作為創(chuàng)面敷料已顯示出了卓越的抗菌性能。報道稱，在動物模型研究中，納米銀粒子顯示出了較好的創(chuàng)面愈合性能，使創(chuàng)面更為美觀、瘢痕愈合。銀浸漬醫(yī)用設備如外科口罩及可植入性醫(yī)療設備等均顯示出了良好的抗菌效應。環(huán)保型抗菌納米涂料也已得到開發(fā)。無機復合材料用做各種產品的防腐劑。硅凝膠微球與硅硫代硫酸混合具有長效抗菌活性。治療燒傷和各種感染，銀沸石被應用于食品的保存、消毒以及產品的凈化。納米銀粒子可用于水的過濾。

5 小結

第7篇：納米技術治療范文

【摘要】：納米藥物與普通制劑的藥物相比，具有較大的表面積、較強的化學活性、較快的吸收速度，在通過生物體的各種屏障、控制藥物的釋放速度、設定藥物的靶向性等許多方面，納米藥物都具有一般藥物不可替代的優(yōu)越性，為藥物研究提供了全新的領域。本文從納米藥物的制備、特點、應用等幾方面介紹納米藥物的研究進展并展望了納米藥物的前景。

關鍵詞：納米藥物 研究進展 前景

納米（nanometer,nm）是一種度量單位，1nm為10-9m，相當于10個氫原子排列起來的長度。藥劑學一般將納米粒的尺寸范圍界定為1-1000nm，該范圍包括>100nm的亞微米粒子。

1.納米藥物的制備方法及特點

1.1 固相法是通過從固相到固相的變化來制造粉體藥物。目前很多中藥的納米制劑是固相法獲得的。

2.1.2氣相法是直接利用氣體或者通過各種手段將物質變成氣體，使之在氣體狀態(tài)下發(fā)生物理變化或化學反應，最后在冷卻過程中凝聚形成納米微粒的方法。

1.3液相法以均相的溶液為出發(fā)點，通過各種途徑使溶質與溶劑分離，溶質形成一定形狀和大小的顆粒，經熱解或水解等處理后得到納米微粒。

2.1.4微乳液法是利用兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成一個均勻的乳液，從乳液中析出固相。

3.1.5納米給藥系統(tǒng)在納米藥物研究中，近年還發(fā)展了一種新型納米給藥系統(tǒng)，是以固態(tài)的天然或合成的高分子材料為載體，將藥物包裹于高分子材料制成粒徑為50～1000nm的固體微粒給藥體系。

2.納米藥物的特點

2.1 增強藥物溶解速率

應用納米技術的制備工藝，使藥物顆粒縮小到納米級水平，隨著單位藥物的總表面積增加，而使藥物與胃腸道液體的有效接觸面積明顯增加，藥物的溶出速率也隨之提高。

2.2 擴大藥物在過血―腦脊液屏障，實現(xiàn)腦位靶向。

2.3 穩(wěn)定藥效 有些藥物進入消化道或體內后，容易被蛋白酶、酯酶或核酸酶等分解酶降解，失去藥效，而制成納米藥物后，可防止被這些分解酶降解，延長藥物作用時間。

2.4 控制藥物在體內的釋放納米藥物制劑不但可以增強難溶藥物的溶解速率并改善其吸收，而且按載體材料，還可使一些在體內被快速代謝失效的速溶藥物減慢溶出度。

2.5 增強藥物作用靶向性納米藥物制劑與以往藥物劑型比較，最突出的優(yōu)點是具有明顯的靶向性。也就是說它能將藥按設計途徑輸送到藥物的靶位。這樣不僅可提高療效，而且可降低藥物的不良反應。

3.納米藥物的應用

3.1 制備智能化藥物 所謂智能化藥物是指能依據病理變化將藥物送到指定的病變部位，發(fā)揮出藥物的最大療效，而對正常組織的傷害降到最低限度的藥物制劑。

3.2 在診斷和輔助治療中的應用目前用于診斷的納米制劑如造影劑、定位劑、染色劑等發(fā)展很快，現(xiàn)已有多種應用于臨床。如納米氧化鐵造影劑靜脈注射后，只被肝臟和脾臟的網狀內皮細胞吸收，惡性腫瘤細胞不能大量吸收氧化鐵。利用這種正常細胞和惡性腫瘤細胞之間的功能差異發(fā)現(xiàn)病灶。

3.3 在中藥開發(fā)中的應用借助納米技術，可在納米中藥的制藥技術、藥效研究等方面建立一系列具有自主知識產權的專利技術和創(chuàng)新方法；納米技術的應用，可大大提高中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和標準化程度，加速中醫(yī)藥與國際醫(yī)藥業(yè)發(fā)展接軌的步伐，更有利于藥物的規(guī)范化研究、開發(fā)、生產、管理；納米技術不但可大幅度提高藥物的活性和生物利用度，甚至可能產生新的藥效及降低毒副作用，并有極強的靶向作用，甚至可以治療一些疑難絕癥；通過納米技術，可減少病人用藥劑量，從而節(jié)約有限中藥資源。

4.納米藥物的前景展望

納米醫(yī)藥技術的基礎理論及載藥納米粒藥物的制備還不完善，應用還處于實驗室和動物實驗階段，能在臨床應用的還不多。因而，隨著納米制劑技術和新藥研究的發(fā)展，將有一批作為特殊作用的納米藥物研制成功，如靶向給藥，緩釋或控釋藥物，延長藥物作用時間，改變作用方式或給藥途徑，降低或避免不良反應等，將成藥物研究提供新的方向。

參考文獻

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第8篇：納米技術治療范文

關鍵詞：納米材料；納米安全性；科學發(fā)展

一、納米技術與納米材料簡介

納米（nano）本是一個長度單位，1納米為10-9米，即十億分之一米。大部分原子和分子的尺寸約為0.1-100nm，當很多宏觀物質的尺度降低到納米量級時會表現(xiàn)出很多與我們平時所觀察到的不同的現(xiàn)象，所以研究材料在0.1-100nm尺度范圍內的性質和應用就形成了當前非常熱門的納米科學與技術。

90年代末，納米技術在我國也有著快速發(fā)展。納米科技與以往的科技領域有所不同，它涉及物理學、化學、生物學和電子學等科學技術領域，并引發(fā)核派生了納米物理學、納米化學、納米生物學和納米材料學等諸多新領域。其中納米材料學是研究納米材料的設計、制備、性能和應用的一門納米應用科學[1]。如納米尺度的結構材料能在不改變物質化學成分的情況下，通過調節(jié)器納米尺寸的大小來控制材料的基本性質，如熔點、磁性、強度和顏色等。納米材料是納米科技的基礎，只有提高納米材料的性能才能實現(xiàn)需要的功能。所以，納米材料在整個納米產業(yè)中占有很大的市場份額。

二、納米材料的健康效應

1、正面效應：納米醫(yī)學

納米材料已經或正在走進我們生活的諸多方面，如生物醫(yī)學領域的納米制藥和疾病監(jiān)測的方面。因為納米材料尺度小、活性強，用納米材料制成的藥物可以準確的殺死病變細胞不會對健康細胞產生影響，這是常規(guī)藥物所不能實現(xiàn)的。納米生物芯片技術將傳統(tǒng)的生物樣品檢測實驗室集成到一個芯片上來，大大增強了檢測速度和精度。

納米材料技術與生物技術結合為生物醫(yī)學領域帶來了全新的視野，納米材料也醫(yī)藥學方面和生物芯片方面取得了顯著的成績。隨著納米材料在生物醫(yī)學領域更為廣泛的應用，疾病診斷、臨床治療等將會變得更有效率，治療費用也會隨著納米技術的不斷成熟又逐步降低，從而我們的生命健康保障將會得到很大提高。

2、負面效應：納米毒理學

盡管納米材料在生物醫(yī)學領域產生的革命性的變化，但是納米材料的安全性問題同時也非常值得我們關注。任何一門技術都具有雙面性，即有有利的一面也會存在有害的一面，納米材料也不例外。

對納米材料安全性的研究工作最早的是英國牛津大學和蒙特利爾大學的科學家在1997年發(fā)現(xiàn)防曬霜中的TiO2和ZnO納米顆粒會破壞皮膚細胞的DNA。直到2003年3月，美國化學會年會上的有關納米顆粒對生物可能存在危害的報告才引起了世界對納米材料安全性的廣泛關注。紐約羅切斯特大學的研究者讓大鼠在含有粒徑為20　nm　的聚四氟乙烯（特氟龍）顆粒的空氣中生活15分鐘，大多數(shù)實驗大鼠在隨后4小時內死亡；而另一組生活在含120　nm特氟龍顆粒的空氣中的大鼠，則安然無恙[3]。

三、納米材料負面效應的解決方法

1、各國政府的對策和行動

20世紀末才發(fā)展起來的納米科技正在逐步完善，已經應用于關系國家安全和國民經濟的許多重要領域。21世紀是科技迅速發(fā)展的時代，納米材料已經應用在眾多國防和軍事領域，如美國B-2隱形轟炸機的表面涂層材料，新型的特種兵作戰(zhàn)服。而且，納米材料作為其他行業(yè)的基礎，為傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了新的生機，納米材料有著巨大的市場前景。納米材料標準化方面引起了納米研究大國的激烈競爭，納米材料的安全性問題正是競爭的交點。為了率先占領納米科技的未來市場制定納米材料標準，納米材料的安全性問題更顯得非常重要。

2、結合我國國情的策略

我國的納米材料科技研究起步較早，與國際領先水平差距不大。納米材料在化妝品、涂料、紡織業(yè)、汽車工業(yè)和半導體產業(yè)都有著很好的市場前景。就我國納米材料市場來看，其主要產品為金屬納米顆粒材料、納米氧化物、納米碳化物和半導體納米材料，如銀、銅和鐵等納米顆粒材料，納米氧化鋅，碳納米管和納米鈦酸鋇等。2007年出版了納米毒理學領域第一本專著《Nanotoxicology》。此外，北京大學化學生物學系、北京大學醫(yī)學部、中國科學院武漢分院、中國醫(yī)學科學院、中國科學院化學所、軍事醫(yī)學科學院等也都成立的納米材料安全性方面的實驗室開展研究工作。白春禮院士在第243次香山科學會議上指出："任何技術都是有兩面性的，納米技術也可能同樣是把雙刃劍。正確的態(tài)度是吸取20世紀科學技術發(fā)展的經驗和教訓，以科學發(fā)展觀為指導，在發(fā)展納米技術的同時，同步開展其安全性的研究，使納米技術有可能成為第一個在其可能產生負面效應之前就已經過認真研究，引起廣泛重視，并最終能安全造福人類的新技術"[3]。

四、科學發(fā)展營造綠色納米世界

納米材料研究和產業(yè)的發(fā)展要符合科學發(fā)展觀的內容，要堅持以人為本，全面發(fā)展和可持續(xù)性發(fā)展。納米材料安全性的題不僅關系到產業(yè)的發(fā)展和國家的利益，更關系到人民群眾的生命健康。新興的納米材料科技要為人民所用，而不是要危害人民的健康。納米材料產業(yè)的發(fā)展必將成為我國經濟的新的增長點，也會帶動制造業(yè)、國防產業(yè)等領域的發(fā)展。健康、綠色的納米材料是納米材料科學發(fā)展的最基本前提。堅持納米材料的科學發(fā)展觀，促進納米材料、人與社會的和諧發(fā)展，實現(xiàn)經濟發(fā)展、科技發(fā)展和人口、資源、環(huán)境的協(xié)調發(fā)展[9]。

當前，傳統(tǒng)行業(yè)里的"中國制成"已經在世界范圍內站住腳，但是在當前世界的利潤分配中，制造環(huán)節(jié)的利潤越來越低而且產生巨大的資源消耗和環(huán)境破壞，取而代之的是研發(fā)和服務環(huán)節(jié)的利潤所占比例越來越大，這就是著名的"微笑曲線"。

我國著名科學家錢學森曾說："納米和納米以下的結構是下一階段科技發(fā)展的一個重點，會是一次技術革命，從而將是21世紀又一次產業(yè)革命[1]。"納米材料的安全性問題是困擾納米科技進一步走進人生生活的關鍵，只有解決好納米技術也人類發(fā)展的關系，營造一個綠色納米科技發(fā)展環(huán)境，人類才能真正的享受到納米科技的福音。

參考文獻：

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[3]趙宇亮，趙峰，葉昶.納米尺度物質的生物環(huán)境效應與納米安全性[J].中國基礎科學科學前沿，2005：19-23.

[4]趙宇亮，白春禮.納米安全性：納米材料的安全效應[J].世界科學技術，2005，（4）.

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[8]張立德.我國納米材料研究的現(xiàn)狀[J].中國粉體技術，2001，（5）.

第9篇：納米技術治療范文

關鍵詞：納米金；生物醫(yī)學技術；應用現(xiàn)狀；

1前言

如今納米技術隨著時代的發(fā)展已經得到了很大的發(fā)展，成為了科學研究的熱點，納米金是指直徑0.8~250mm的締合金溶膠，它屬于納米金屬材料中研究最早的種類，納米金具有良好的納米表面效應、量子效應以及宏觀量子隧道效應，它具有很多良好的化學特性，比如抗氧性和生物相容性。

2納米金在病原體檢測技術中的應用現(xiàn)狀

近些年來生物醫(yī)學界對于流行病學的研究和對病原微生物的診斷已有了不小的進展，傳統(tǒng)的分離、培養(yǎng)及生化反應逐漸被時代所淘汰，運用納米金的免疫標記技術作為新的高通量的、操作簡單的檢測技術被廣泛應用于臨床病原體的檢測，這種檢測技術快速且準確，十分適合在臨床上使用。1939年，兩位科學家Kausche和Ruska做了一個小小的納米金實驗，他們將煙草花病毒吸附在金顆粒上，并在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)金離子呈高電子密度，就此打下了納米金在免疫電鏡中的應用基礎。從1939年后生物醫(yī)學技術不斷發(fā)展，納米金標記技術也廣受世人關注，成為了現(xiàn)代社會四大免疫標記技術之一。作為一種特殊標記技術，納米金在免疫檢測領域受到了廣泛的應用，使用納米金粒子做探針，觀察抗原抗體的特異性反應，放大檢測信號，由此檢測抗原的靈敏性。納米金技術具有良好的檢測靈敏性，在早期還支持診斷并監(jiān)控了急性傳染性病毒，根據這一特性，秦紅設計了快速檢測黃熱病病毒的技術，在納米金顆粒上標記上金SPA-復合物的標志，通過免疫反應實驗我們發(fā)現(xiàn)病毒抗體與納米金顆粒結合，并形成了人眼可見的紅線。這種檢測方法的優(yōu)點有：不需要器材、簡單、迅速、廉價、高效，極大地推動了黃熱病病毒檢測技術的更新，在黃熱病的防控事業(yè)上有著深遠意義。利用納米金作為免疫標記物來檢測的除了黃熱病病毒，還有致病寄生蟲。我國的民族種類多樣，一些少數(shù)民族人民由于自身的文化特點，喜食生食或半生食物，這就形成了寄生蟲病的傳播，我國經濟大發(fā)展后，人民的生活水平得到了提高，但還是喜食半生動物肉或者內臟，造成了食源性寄生蟲病發(fā)病率的上升，嚴重影響人民身體健康。目前我國的臨床診斷寄生蟲病技術包括三方面：病原學檢查、免疫學檢查以及影像學檢查。運用納米金檢測技術，不僅縮短了取材時間、縮小了取材范圍，而且檢出率高、創(chuàng)傷性小，受到了患者的廣泛歡迎。

3納米金在核酸、蛋白質檢測中的應用現(xiàn)狀

納米金粒子具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象，被應用在核酸構建和分析檢測蛋白質領域中，可以把生物識別反映轉換為光學或電學信號，因此人們將其與DNA、RNA和氨基酸相結合，在檢測核酸和蛋白質方面收效頗豐，并且這種檢測方法制備簡單，同時還具有很多優(yōu)點，比如良好的抗氧化性和生物相容性，下面具體講一下納米金檢測技術在核酸和蛋白質檢測中的應用。首先是在核酸檢測中的應用。美國首先利用納米金連接寡核苷酸制成探針檢測核酸，將納米金做標記與靶核酸結合形成超分子結構，由此來檢測核酸。利用納米金技術檢測特定病原體和遺傳疾病首先要做的就是檢測核酸的特定序列，在芯片點陣上整齊排列納米金顆粒，利用TaqDNA連接酶識別單堿基突變，等待連接后，就可以經過一系列步驟得出單堿基突變結果，得到所需信息。在臨床應用中使用納米金技術的表現(xiàn)有高靈敏檢測谷胱甘肽和半胱氨酸的新型電化學生物傳感器，這種機器對于谷胱甘肽和半胱氨酸的檢出限值更低，在檢測及預防糖尿病、艾滋病等疾病方面具有很大的臨床優(yōu)勢。其次是在蛋白質檢測中的應用。納米金與蛋白質的作用方式非常多樣，有物理吸附方式、化學共價結合方式以及非共價特異性吸附等等方式，在此背景下，我們可以利用納米金檢測并治療疾病和檢測環(huán)境污染。

4納米金在生物傳感器制備中的應用現(xiàn)狀

目前納米金在生物傳感器檢測中的應用受到了人們的普遍關注，如上文所說，納米金具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象，這是制備生物傳感器的基礎。利用這種特性，科學家們做了許多實驗，比如拉曼光譜試驗，使用Uv-Vis光譜和拉曼光譜儀測試金納米顆粒的表征，得出結論是可以根據納米金顆粒的不同形貌制作不同濃度分子的探針，受外周環(huán)境介電特性和顆粒尺寸大小的影響，納米金顆粒會表現(xiàn)出不同的形貌特征，比如吸收光譜、發(fā)生藍移。納米金是屬于一種非常微小的貴金屬，作為貴金屬，它具有很好的導電性能，利用納米金進行免疫檢測時會大量聚集納米金，從而增強反應體系的電導，順利通過電導檢測免疫反應。利用納米金的高檢測靈敏性可以進行電化學免疫傳感器的制備。

5其他領域的應用現(xiàn)狀

目前納米技術的研究中，納米金在生物醫(yī)學技術中的應用研究是重要研究課題，除了上文中說到的病原體檢測、核酸以及蛋白質檢測還有生物傳感器制備中的應用，納米金技術同時也被廣泛應用于腫瘤的診斷與治療、藥物載體以及CT成像。納米金具有特殊的組成結構，它可以輕易被修飾并負載化合物，可以用于檢測并治療腫瘤，還可以被用于肺癌的檢測及治療，目前的大量數(shù)據都表明納米金技術在診斷并治療肺癌上有極大的優(yōu)勢。

6結語