纳米在生物医药、医学领域的应用.ppt

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纳米在生物医药、医学领域的应用小组成员：

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1045562117-10455621221045562117-1045562122纳米在生物、医学中的应用使得现代医纳米在生物、医学中的应用使得现代医学有了较大的发展空间，使人们在对生命探学有了较大的发展空间，使人们在对生命探索、治疗疾病、卫生保健等方面有了进一步索、治疗疾病、卫生保健等方面有了进一步的发展。

国际社会纳米生物技术的研究范围的发展。

国际社会纳米生物技术的研究范围注意涉及纳米生物材料、药物和基因运转纳注意涉及纳米生物材料、药物和基因运转纳米载体、纳米生物相容性人工器官、纳米生米载体、纳米生物相容性人工器官、纳米生物传感器和成像技术，以及利用扫描探针显物传感器和成像技术，以及利用扫描探针显微镜分析蛋白质和微镜分析蛋白质和DNA的结构与功能等重的结构与功能等重要领域。

要领域。

目前，国际上纳米生物技术在医药领域目前，国际上纳米生物技术在医药领域的研究已取得一定的进展。

美国、日本、德的研究已取得一定的进展。

美国、日本、德国等国家均已将纳米生物技术作为国等国家均已将纳米生物技术作为21世纪的世纪的科研优先项目予以重点发展。

科研优先项目予以重点发展。

纳米生物材料是指用于对生物材料进行纳米生物材料是指用于对生物材料进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术纳米材料。

官或增进其功能的新型高技术纳米材料。

纳米生物材料可以分为两类纳米生物材料可以分为两类:

一种是适一种是适合于生物体内应用的纳米材料，它本身既合于生物体内应用的纳米材料，它本身既可以是具有生物活性的，也可以是不具有可以是具有生物活性的，也可以是不具有生物活性的，而仅仅易于被生物体所接受，生物活性的，而仅仅易于被生物体所接受，且不引起不良反应；另一类是利用生物分且不引起不良反应；另一类是利用生物分子的特性而发展的新型纳米材料，它们可子的特性而发展的新型纳米材料，它们可能不再被用于生物体，而被用于其他纳米能不再被用于生物体，而被用于其他纳米技术或微制造。

技术或微制造。

1.纳米生物材料纳米生物材料在纳米生物材料研究中，目前研究的热在纳米生物材料研究中，目前研究的热点和已有较好基础及做出实质性成果的是点和已有较好基础及做出实质性成果的是药物纳米载体和纳米颗粒基因转移技术。

药物纳米载体和纳米颗粒基因转移技术。

这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转移载体，将药物、移载体，将药物、DNA和和RNA等基因治疗等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，同时也在颗粒表面耦联特异性的靶向分子，同时也在颗粒表面耦联特异性的靶向分子，如特异性配体、单克隆抗体等，通过靶向如特异性配体、单克隆抗体等，通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的摄取作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向性药物和基因治疗。

靶向性药物和基因治疗。

纳米生物材料对人类有着重要作用，纳纳米生物材料对人类有着重要作用，纳米材料有许多不同于块体材料的性质，这米材料有许多不同于块体材料的性质，这些性质使得纳米生物材料有着独特的作用，些性质使得纳米生物材料有着独特的作用，因此，世界许多国家都展开对纳米生物材因此，世界许多国家都展开对纳米生物材料的研究。

纳米生物技术是目前国际生物料的研究。

纳米生物技术是目前国际生物技术领域的最前沿的研发热点，美国、日技术领域的最前沿的研发热点，美国、日本、德国等发达国家已将纳米生物技术列本、德国等发达国家已将纳米生物技术列入其国家重点发展领域，斥巨资投入该项入其国家重点发展领域，斥巨资投入该项研究。

纳米生物技术的迅速发展，为其在研究。

纳米生物技术的迅速发展，为其在生物医药领域的应用带来了机遇。

生物医药领域的应用带来了机遇。

目前，在国际纳米研究处于领先的国家目前，在国际纳米研究处于领先的国家有美国、日本、德国、中国等，美国将纳米有美国、日本、德国、中国等，美国将纳米生物医药列为突破重点，主要内容为：

在分生物医药列为突破重点，主要内容为：

在分子生物学中的应用、疾病早期检测和治疗、子生物学中的应用、疾病早期检测和治疗、纳米药物运输、纳米仿生、组织工程中的关纳米药物运输、纳米仿生、组织工程中的关键纳米技术、人机通讯中的纳米技术。

日本键纳米技术、人机通讯中的纳米技术。

日本凭借其发达的半导体精细加工技术以及产凭借其发达的半导体精细加工技术以及产学合作的竞争优势，在纳米器件、复合纳米学合作的竞争优势，在纳米器件、复合纳米结构以及分子电子学技术领域均处于全球领结构以及分子电子学技术领域均处于全球领先地位，其纳米生物技术的研究重点包括对先地位，其纳米生物技术的研究重点包括对体内病灶进行诊断和治疗的微型系统、纳米体内病灶进行诊断和治疗的微型系统、纳米仿生材料。

仿生材料。

德国在纳米材料、纳米测量技术、超薄德国在纳米材料、纳米测量技术、超薄膜的研发领域具有很强的优势，其纳米生物膜的研发领域具有很强的优势，其纳米生物技术的研究重点包括：

先进的药物传递方式、技术的研究重点包括：

先进的药物传递方式、生物分子或复合物的处理操纵和探测、具有生物分子或复合物的处理操纵和探测、具有生物实体的纳米电子学、生物实体界面的研生物实体的纳米电子学、生物实体界面的研究生物实体的电子探测。

中国开始研究纳米究生物实体的电子探测。

中国开始研究纳米技术在时间上几乎与国外同步，中国纳米生技术在时间上几乎与国外同步，中国纳米生物技术的发展重点为：

用于治疗恶性肿瘤的物技术的发展重点为：

用于治疗恶性肿瘤的纳米靶向药物载体、医用纳米生物材料、纳纳米靶向药物载体、医用纳米生物材料、纳米生物传感器、纳米肥料和农药。

米生物传感器、纳米肥料和农药。

2、纳米材料在医药、医学领域、纳米材料在医药、医学领域的应用的应用目前纳米材料在生物医学领域已经得到目前纳米材料在生物医学领域已经得到广泛的应用，在基础医学、药物学、临床广泛的应用，在基础医学、药物学、临床医学和预防医学方面，纳米材料作用的发医学和预防医学方面，纳米材料作用的发挥都已不容忽视。

纳米材料在生物医学中挥都已不容忽视。

纳米材料在生物医学中检测、诊断。

药物治疗以及健康预防等方检测、诊断。

药物治疗以及健康预防等方面都取得了很好的发展面都取得了很好的发展2.1纳米材料在医学检验诊断技术方面的应用生物医学起源于诊断，没有很好的诊断手段就生物医学起源于诊断，没有很好的诊断手段就没有很好的治疗和预防，目前随着科学技术的发展，没有很好的治疗和预防，目前随着科学技术的发展，诊断手段越来越高明、先进，得到了前所未有的发诊断手段越来越高明、先进，得到了前所未有的发展。

纳米材料在检验诊断中主要应用于三个方面：

展。

纳米材料在检验诊断中主要应用于三个方面：

利用纳米材料跟踪生物体内活动，对生物体内元利用纳米材料跟踪生物体内活动，对生物体内元素的积累和排除作出判断。

素的积累和排除作出判断。

利用纳米颗粒极高的利用纳米颗粒极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断。

传感灵敏效应对疾病进行早期诊断。

利用纳米材利用纳米材料的特性去化验检测试样从而辅助治疗。

料的特性去化验检测试样从而辅助治疗。

在具体应用方面的典型有量子点的荧光效应、在具体应用方面的典型有量子点的荧光效应、磁性纳米材料的磁效应、纳米材料的吸附作用等等。

磁性纳米材料的磁效应、纳米材料的吸附作用等等。

2.2纳米材料在药物治疗方面的应用纳米生物材料，具有生物兼容性、可生物降解、药物缓纳米生物材料，具有生物兼容性、可生物降解、药物缓释和药物靶向传递等良好特性已在药物治疗方面取得了很大释和药物靶向传递等良好特性已在药物治疗方面取得了很大成功。

成功。

药物纳米载体具有高度靶向、药物控制释放、提高难溶药物纳米载体具有高度靶向、药物控制释放、提高难溶药物的溶解率和吸收率优点，提高药物疗效和降低毒副作用。

药物的溶解率和吸收率优点，提高药物疗效和降低毒副作用。

纳米颗粒作为基因载体具有一些显著的优点：

纳米颗粒能包纳米颗粒作为基因载体具有一些显著的优点：

纳米颗粒能包裹、浓缩、保护核苷酸，使其免遭核酸酶的降解；比表面积裹、浓缩、保护核苷酸，使其免遭核酸酶的降解；比表面积大，具有生物亲和性，易于在其表面耦联特异性的靶向分子，大，具有生物亲和性，易于在其表面耦联特异性的靶向分子，实现基因治疗的特异性；在循环系统中的循环时间较普通颗实现基因治疗的特异性；在循环系统中的循环时间较普通颗粒明显延长，在一定时间内不会象普通颗粒那样迅速地被吞粒明显延长，在一定时间内不会象普通颗粒那样迅速地被吞噬细胞清除；让核苷酸缓慢释放，有效地延长作用时间，并噬细胞清除；让核苷酸缓慢释放，有效地延长作用时间，并维持有效的产物浓度，提高转染效率和转染产物的生物利用维持有效的产物浓度，提高转染效率和转染产物的生物利用度；代谢产物少，副作用小，无免疫排斥反应等。

度；代谢产物少，副作用小，无免疫排斥反应等。

纳米粒子用作药物载体磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。

患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。

如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断。

生物降解性高分子免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断。

生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而位，这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。

如美国麻省理工学院的代谢掉，并防止药物对全身的作用。

如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。

近年来生物可降解性高分子纳米粒子被批准用于人体。

近年来生物可降解性高分子纳米粒子（NPs）在基因治疗中的）在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。

药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖具有广阔的应用前景。

药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

纳米抗菌药及创伤敷料Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作余种外科感染细菌有较好抑制作用。

用。

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德国柏林医疗中心将铁有前景的应用是基因药物的开发。

德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到到47，慢慢杀死癌细胞。

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