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1、淺談新型納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進展和應(yīng)用摘要:新型納米材料有諸多優(yōu)點,由此展現(xiàn)出誘人的應(yīng)川前景。本文將介紹新型納米材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進展和應(yīng)用。關(guān)鍵詞:新型納米材料醫(yī)學(xué)前言納米材料是指在三維空M屮至少杏一維處于納米尺度范闌(1?100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。當物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元減小到納米尺度時,就會產(chǎn)生特異的表而及界而效應(yīng)——小尺十效應(yīng)、量子尺、r效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng),其電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和化學(xué)性質(zhì)也會有顯著的變化,表現(xiàn)出常規(guī)大塊材料所不具備的優(yōu)異性能。納米材料的研究和應(yīng)用己成為21世紀材料科學(xué)的重要研究內(nèi)界之一。近
2、年來,隨肴納米科技的不斷發(fā)展,新型納米材料的研究成為一個熱潮。人們可以按照一定的規(guī)則將納米結(jié)構(gòu)單元(納米品、納米顆粒、納米管和納米單層膜)排列成二維和三維結(jié)構(gòu),可以冇更多的自由度去設(shè)計和合成納米結(jié)構(gòu),這種具存規(guī)則結(jié)構(gòu)的納米材料往往具備普通材料所不具杏的優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),具杏史廣泛的應(yīng)用前景,因此新型納米材料的研究與應(yīng)用給納米材料和納米科技的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也是如此。一疾病診斷1細胞分離與染色納米細胞分離技術(shù)是指將15?20nm的sio2包覆粒子均勻分散到含奮多種細胞的聚乙烯毗咯烷酮(PVP)溶液中,利用梯度
3、原理,通過離心技水快速分離所需要細胞的方法。用這種方法很容易將懷孕僅8周左右的分婦血樣中極少S的胎兒細胞分離出來,通過對艽染色體的分析,判斷胎兒是否有遺傳缺陷[1]。染色技術(shù)是指用某種材料涂在量子點(如硅之類材料的碎R)表1M,使雖了?點能專一地吸附到所要追蹤的分了上,然后把那些冇涂層的雖了?點注入實驗室培養(yǎng)皿屮生長的細胞內(nèi)。通過迫蹤暈子點在紫外光照射吋發(fā)出的獨特色彩的光芒(岡M?子點的人小而異?)來觀察多種物質(zhì)在細胞P、j的運動的方法12納米顆粒也為建立新的細胞染色技術(shù)提供了新的途徑。段箐華等131用聯(lián)毗啶釕配合物[Ru(II)
4、(bpy)3]2異硫鋱酸羅川明B(TRITC),異硫瓿酸熒光素等熒光分子標記sk>2納米顆粒,實現(xiàn)了體外對B淋巴細胞、肝癌細胞、¥期凋亡乳腺癌細胞、系統(tǒng)性紅斑狼瘡細胞的特異性識別。異硫氰酸熒光素標記的sio2納米顆粒表面接特異抗體,可用于免疫學(xué)檢測[41。2分子成像技術(shù)無機納米粒子WM:形狀、尺寸和組成的不同而具杏獨特的物化性能,可用作新型生物造影材料,能提供良好的檢測信號對比度和牛.物分布度,提高診斷效率。哈爾演醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院中寶忠教授構(gòu)建了特殊的分子探針,在特殊成像沒備卜'實現(xiàn)了腫瘤基W、蛋白水平的成像,將復(fù)雜的生物學(xué)
5、過程變成直觀的閣像,從而揭示腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移規(guī)律。分子成像技木克服/傳統(tǒng)影像學(xué)只能對疾病解剖形態(tài)學(xué)上的變化進行敁示的弊端,冇助腫瘤旱診3納米傳感器這是一種由生物大分子構(gòu)成,利用化學(xué)能進行機械做功的分子馬達納米傳感器,使其尖端插入活細胞6而又不干擾細胞的正常生理過程,來獲取活細胞A多種反應(yīng)的動態(tài)化學(xué)信總、電化學(xué)信息的傳感如利川ATP酶作為分子馬達的納米傳感器能進入人體細胞,完成在人體細胞內(nèi)監(jiān)測和藥物釋放等任務(wù),可以連續(xù)監(jiān)測體內(nèi)代謝變化,對肺部小血管內(nèi)N0和C0的監(jiān)測結(jié)果對于高血壓和心血管疾病的診斷和治療具冇重要意義
6、61。其他的
7、分了馬達還包括RNA聚合酶、肌球蛋G和驅(qū)動蛋白等[71器。斯tt福大學(xué)的科學(xué)家鉍近利用納米科技及電磁效極發(fā)明了一種生化傳感器,這種傳感器可以及早發(fā)現(xiàn)癌癥的早期癥狀,利于對忠者及時進行治療。雖然對納米傳感器的研究吋間較短,但其優(yōu)點是不容置疑的。另外,智利丌發(fā)出用于痛癥診斷的新型納米材料,可以在癌癥早期探測到癌細胞,可用于癌疲的早期診斷。相比傳統(tǒng)的熒光成像探測技術(shù),使川這種納米S合材料探測癌細胞的準確率更高[8]??窃凇禔然一納米技術(shù)》上的一項研究發(fā)現(xiàn)新型納米芯片能檢測罕見循環(huán)腫瘤細胞。這對于癌癥的及早發(fā)現(xiàn)和治療具有重大意義。二納米
8、藥物納米藥物是疾病治療的主要方式,它既是國阮科學(xué)前沿,也是與人類健康和生活密切扣關(guān)的重要社會問題,充滿Y創(chuàng)新的機遇[13]。在藥劑學(xué)領(lǐng)域中,納米藥物可以分為兩類,納米藥物載體和納米藥物。納米藥物載體指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒,如納米球、納米蘧、納米脂質(zhì)體等;納米藥物指直接將原料藥物加T成的納米顆粒,或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納氷特性,發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的商效低毒的治療或診斷藥物。前者足對傳統(tǒng)藥物的改g,iW后者強調(diào)的是把納米材料本身作為藥物[10]。理想的納米藥物載體應(yīng)具備以下性質(zhì):毒性較低或沒冇毒性;具冇適宜的制備及提純
9、方法;具冇合適的粒徑與形狀;具行較高的載藥量;具奮較尚的包封率;對藥物具乜良好的釋放特性;具奮良好的生物相各性,4牛物降解或可被機體排出:異有較長的體內(nèi)循環(huán)時間,并能在療效相關(guān)部位持久存在等。目前,用作藥物載體的材料冇金屬納米顆粒、生物降解性高分了