纳米技术在生物方面的应用
纳米技术在生物领域的应用和前景
纳米技术在生物领域的应用和前景纳米技术，作为一种前沿的科技领域，其应用范围已经覆盖到了很多领域，其中就包括了生物领域。
在科技的不断进步和人们对生命的探索中，纳米技术已经成为了重要的一环。
那么，我们接下来就来了解一下纳米技术在生物领域的应用和前景。
一、纳米技术在生物传感器中的应用生物传感器作为一种用来检测生物分子的重要手段，其敏感度和特异性非常的高。
而在生物传感器中，纳米技术则可以用来制造出更加微小、更加灵敏的传感器。
例如，利用纳米材料可以制造出一种特别小的传感器，这些传感器不仅如同烟雾探测器一样容易被吸附物质强烈吸附，还可以存在于液体之中，并对溶液中的物质进行实时监控。
另外，利用纳米技术制造出来的纳米体积电极也可以被应用在生物传感器中，这些小小的电极可以对蛋白质、细胞、DNA分子等进行监控，这种技术在药物筛选、环境监测等领域也有广泛的应用。
二、纳米技术在医疗领域的应用在医疗领域，纳米技术也展现出了十分广阔的应用前景。
比如，利用纳米技术制造出来的纳米药物可以用来替代传统的药物，从而解决传统药物的缺陷，如剂量大、毒性高等问题。
这种纳米药物的大小约在1到100纳米之间，可以通过调整粒子大小和表面性质，将药物制备成更加稳定、更加可靠的药物。
利用纳米技术能够制造出来的特殊溶胶和凝胶还可以用来制造出一些生物活性支架，这些支架可以被用来修复组织和器官，这种方法在人体血管或者神经组织修复中有重要的应用价值。
三、纳米技术在生物成像中的应用纳米技术十分适合在生物成像领域中进行研究，纳米粒子可以被用来作为非常好的显像剂，能够通过吸收或反射电磁辐射，从而成像出活着的组织或者细胞。
这种方法可以用来检测转化细胞、肿瘤细胞和其他组织的变化。
除此之外，利用纳米技术能够制造出来的纳米探针可以通过和细胞或者组织内部分子发生特定的相互作用，从而实现对分子的特异性标记和检测。
这种方法在生物成像、疾病的检测和治疗过程中有广泛的应用。
四、纳米技术在生物安全中的重要性纳米技术在生物安全中也扮演了重要的一环。
纳米技术在生物学中的应用
纳米技术在生物学中的应用现代科技的发展使得纳米技术越来越受到关注，它在多个领域都有着广泛的应用。
其中，生物学领域是一个重要的应用领域。
纳米技术在生物学中的应用有助于解决生物学研究和医学领域中的许多挑战。
本文将详细介绍纳米技术在生物学中的应用。
纳米技术可应用于基因测序和基因编辑领域。
通过纳米尺度的技术，科学家可以更加精确地测序和编辑基因。
例如，纳米尺度的引物可以被用于基因测序，从而实现更高分辨率和更高灵敏度的测序结果。
此外，纳米颗粒也可用于基因编辑，如基因治疗等。
通过将纳米颗粒载体与基因编辑工具结合，可以实现更准确和高效的基因编辑。
纳米技术还能够改善药物传递系统。
传统的药物传递系统面临着许多挑战，如药物稳定性、靶向性和药物释放等。
纳米技术可以通过纳米颗粒载体来解决这些问题。
纳米颗粒载体可以改善药物的稳定性，延长药物的循环时间，并实现对特定靶标的定向传递。
此外，纳米颗粒载体还可以实现药物的控释，使药物在体内更加稳定和持久地释放。
纳米技术也在细胞成像和诊断领域发挥着重要作用。
通过纳米尺度的探针，科学家可以实现对细胞和组织的高分辨率成像。
例如，纳米颗粒探针可以用于肿瘤的早期检测和监测，从而提高肿瘤的治疗效果。
此外，纳米技术还可以实现细胞内分子的可视化，帮助科学家更好地理解生物过程。
除了上述应用之外，纳米技术还在生物学中的其他领域有着广泛的应用。
例如，在细胞治疗中，纳米技术可以用于将药物或基因递送到细胞内，从而有效治疗某些疾病。
在生物传感领域，纳米技术可以用于构建高灵敏度和高选择性的传感器，用于检测特定的生物分子。
此外，纳米技术还可以应用于生物材料和生物界面的研究，推动生物学领域的发展。
综上所述，纳米技术在生物学中的应用非常广泛。
从基因测序和基因编辑到药物传递系统、细胞成像和诊断，都能够通过纳米技术取得重要的进展。
随着纳米技术的不断发展和改进，相信纳米技术在生物学中的应用将会得到进一步的扩展和深化，为我们解决更多生物学问题和挑战提供新的可能性。
纳米粒子的生物学和医学应用
纳米粒子的生物学和医学应用纳米粒子是指直径在1-100纳米范围内的微小颗粒，由于其尺寸与生物体内一些分子的尺寸相似，因此纳米粒子在生物学和医学中具有广泛的应用前景。
纳米粒子的应用领域包括生物成像、药物传递、疫苗开发等，下面针对这些领域进行简要探讨。
一、生物成像纳米粒子在生物成像中有着广泛的应用，主要体现在以下三个方面：1. 荧光成像：通过激活纳米粒子内置的荧光染料，使其发出发光信号，从而实现对生物体内细胞、组织和器官等的成像。
2. 磁共振成像：应用超顺磁性纳米粒子的磁性性质，结合磁共振成像技术，使其在体内成为一种有超强对比度的影像剂，可用于检测肿瘤、病变等。
3. 放射性成像：将放射性标记的纳米粒子注射到生物体内，利用放射性衰变产生的γ射线进行成像，广泛应用于癌症诊断、治疗等领域。
二、药物传递纳米粒子在药物传递中的应用，主要是将药物封装在纳米粒子中，并通过纳米粒子的特殊物理性质和生物学特性，使其具有更好的药物传递效果。
1. 靶向治疗：纳米粒子表面某些物质的存在，如单克隆抗体等，可以使纳米粒子具有针对性的靶向治疗效果，使药物更准确地传递到目标组织或细胞中。
2. 控释药物：将药物包裹在纳米粒子的内部或负载在纳米粒子来实现药物的缓慢、持久地释放，达到更好的治疗效果。
3. 整合治疗：将多种不同的药物包装在同一个纳米粒子中，可以实现不同药物的协同作用，产生更好的治疗效果。
三、疫苗开发纳米粒子在疫苗开发中，可以帮助改善疫苗的传递效果、增强免疫效果、改善输送方式、保护疫苗免受免疫攻击等。
1. 疫苗输送：将疫苗包装在纳米粒子中，可以将其输送到特定部位，使疫苗的效果更加理想。
2. 免疫刺激：由于纳米粒子对生物体有较高的亲和性，所以可以通过将适量的抗原加入纳米粒子，来刺激免疫系统产生免疫反应。
3. 疫苗保护：纳米粒子可以改善疫苗抗免疫性，保护疫苗免受免疫系统的攻击，从而为疫苗保护提供帮助。
综上所述，纳米粒子在生物学和医学领域中具有广泛的应用前景。
纳米材料在生物学方面的应用
纳米材料在生物学方面的应用在当今科技高速发展的时代，纳米材料不再只是一种用于物理学或生物医学领域的新材料，近年来，人们开始逐渐注重其在生物学方面的应用。
它的特异性、靶向性等优异性能不但加速了生物药物的研发，同时也为基础研究提供了有力的手段。
1. 纳米材料在白细胞治疗中的应用纳米材料具有微小的尺寸，高表面积，能够有效地越过人体的生物屏障，找到目标区域。
因此，纳米材料可以在靶向性治疗中发挥作用。
例如，在白细胞治疗中，纳米粒子可以作为药物载体，将药物直接输送到患者体内的白细胞，从而达到更好的治疗效果。
在医学领域，研究人员最常见的纳米粒子是金纳米粒子。
通过绑定杀伤癌细胞的药物和生物分子，将其输送到白细胞中，可以显著提高治疗效果。
这种纳米药物目前已在一些实验性的治疗中得到应用，取得了不错的疗效。
预计在不久的将来，纳米材料在这方面的应用会越来越广泛。
2. 纳米材料在病毒性感染检测中的应用除了在治疗中的应用，纳米材料还可以在病毒性感染检测中起到重要作用，例如在COVID-19病毒方面的检测。
目前，已有研究表明，纳米粒子和其它生物材料可以作为病毒性感染的靶向探针，使诊断更为准确和及时。
在COVID-19病毒检测中，一项由南京医科大学附属口腔医院开展的研究中，利用纳米金作为探针，可实现病毒抗原的检测，其灵敏度高达90%。
同时，这种检测方法不依赖于PCR反应仪，不但快捷，而且价格相对较为低廉，可大规模应用于新冠病毒疫情的防控。
3. 纳米材料在肿瘤治疗中的应用肿瘤治疗是纳米材料应用的重点研究领域。
改善肿瘤治疗方案的目标是增强药物在肿瘤细胞中的靶向性和疗效。
为此，纳米材料可以作为药物输运系统来帮助药物直接靶向于癌细胞。
纳米药物在肿瘤治疗方向的应用最常见的是在药物输运系统中使用。
在特定的纳米载体中，药物可以在血液中得到传送，并且摆脱对身体其他部位的潜在毒副作用而更好地靶向治疗肿瘤细胞。
与传统的肿瘤治疗方案相比，纳米药物的治疗效果更加显著，有望成为未来肿瘤治疗的一种新选择。
纳米技术在生物学领域中的应用
纳米技术在生物学领域中的应用从奥尔德林·塔诺普斯在1959年提出的“诺贝尔纪念讲演”的巨大影响，到1986年的意大利科学家理查德·斯莫利的成果——第一批利用原子力显微镜Image Tron技术，成功将原子图像悬浮在空气中的现象，纳米技术日益成为科学领域的热点之一。
从之前的电子峰技术到现在的光谱学技术，各种透过新兴技术而衍生出的不同领域中，生物学领域中的纳米技术发展势不可挡。
纳米技术主要是指对材料进行建造、调控和操纵的技术，其大小和一枚1美分硬币上的字母数有着一致的规模，也就是大约1纳米。
与生物系统相比，常人很难想象出这么小的尺寸是如何得以落实在生物学中的。
但现代生物学研究工具的技术不断升级，从而是得我们得以使用纳米技术来探索生命体系。
纳米技术在生物学领域中的应用早在上世纪末就已经开始展示出其潜力。
纳米技术具有良好的化学特性和物理特性，同时也具有显微观测系统可观察、可检测操纵对象的特点，这使得它在生物学中的应用是可行的。
在分子生物学、生命科学中，纳米技术能够应用于病原体检测和药品开发。
在组织工程领域中，因为组织和细胞不能从阳光或热度中获取能量，因此纳米技术的应用可以为它们提供所需的能量。
在纳米技术对生物学研究的应用1.纳米颗粒的应用纳米颗粒是由化学、物理或生物制造的非常小的球形组件。
这种小颗粒的表面与生物分子可以相互结合，帮助生成更广泛使用的治疗方法、药物分子、对临床医学相当有益的神经科学治疗药物。
例如可吸收聚合物容易控制，可以将其调整为具有不同的覆盖层并加入多种生物药物，在治疗细胞时发挥更好的作用。
除了这一基础的纳米颗粒应用，还有一项新的技术——烟雾部分控制技术（SmART），这个新技术可以更有效地针对药物的传输进行控制。
标准的纳米颗粒释放方案往往由于药物在体内过快代谢、分配，导致患者体内药物浓度过低。
而SmART将其控制在小患者的身体内，使用与现有应用程序相同的技术，针对单个颗粒上的感应烟雾释放出药物，实现了单粒释放，因此疗效更为显著。
纳米技术在生物医学中的新应用
纳米技术在生物医学中的新应用在当今科技飞速发展的时代，纳米技术正以前所未有的速度和深度融入生物医学领域，为疾病的诊断、治疗和预防带来了革命性的变化。
纳米技术，顾名思义，是指在纳米尺度（1 纳米到 100 纳米之间）上对物质进行研究和操作的技术。
这一微小的尺度赋予了纳米材料独特的物理、化学和生物学特性，使其在生物医学领域展现出巨大的应用潜力。
纳米技术在生物医学中的一个重要应用是药物输送。
传统的药物治疗往往存在药物在体内分布不均、副作用大、药物利用率低等问题。
而纳米药物载体的出现为解决这些问题提供了可能。
纳米载体可以将药物包裹在内部，通过表面修饰实现对特定组织或细胞的靶向输送，从而提高药物的治疗效果，减少对正常组织的损伤。
例如，脂质体纳米粒是一种常见的纳米药物载体，它由磷脂双分子层组成，具有良好的生物相容性和可降解性。
将抗癌药物装载到脂质体纳米粒中，可以增加药物在肿瘤组织中的积累，提高抗癌效果的同时降低药物的全身性副作用。
除了脂质体纳米粒，聚合物纳米粒也是一种重要的药物载体。
聚合物纳米粒可以根据需要设计成不同的结构和尺寸，从而实现对药物的控释和缓释。
例如，聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米粒可以在体内逐渐降解，缓慢释放药物，延长药物的作用时间。
此外，还有磁性纳米粒、金纳米粒等多种类型的纳米药物载体，它们各具特点，为药物输送提供了更多的选择。
纳米技术在生物诊断方面也发挥着重要作用。
纳米生物传感器是其中的一个典型应用。
纳米生物传感器可以实现对生物分子的高灵敏度、高特异性检测。
例如，基于碳纳米管的生物传感器可以检测到极低浓度的蛋白质、核酸等生物分子，为疾病的早期诊断提供了有力的工具。
量子点是另一种具有应用前景的纳米诊断材料。
量子点具有独特的光学特性，如荧光强度高、发光稳定性好、发射波长可调等。
利用量子点标记生物分子，可以实现对细胞、组织内生物分子的实时动态监测，为疾病的诊断和研究提供了新的方法。
纳米技术在医学成像方面也有着出色的表现。
生物纳米技术的应用及展望
生物纳米技术的应用及展望生物纳米技术是一种结合了生物学和纳米技术的新兴技术，在近年来得到了越来越多的关注和重视。
生物纳米技术可以利用纳米尺度下的物理、化学和生物学的特性，对生物系统进行精细的操控和控制。
本文将探讨生物纳米技术的应用及展望。
一、生物纳米技术的应用1.生物医学领域生物纳米技术在生物医学领域的应用是最受关注的领域之一。
例如，纳米粒子可以在人体内传递药物，因为它们易于穿过细胞膜，并且可以在身体中减少不必要的毒性。
此外，通过使用生物纳米技术，医生可以在患者身体内精确诊断并定位疾病部位。
这可以帮助医师更好地了解病情和治疗方案。
2.环境保护领域生物纳米技术在环境保护领域也应用广泛，例如，通过使用纳米材料来制造高效的过滤器，可以去除水中的难以分解和有害物质。
此外，利用生物纳米技术可以制造出一种新型的清洗剂，它不仅清洗得更干净，而且不对环境造成任何损害。
3.食品安全领域生物纳米技术在食品安全领域也得到了广泛的应用，例如，利用纳米材料可以改变食品的物理和化学性质，使其具有更好的质量和口感。
此外，生物纳米技术也可以帮助我们检测食品中的有害物质和微生物污染，从而保障食品的安全。
二、生物纳米技术的展望未来，生物纳米技术的应用将更加广泛和深入。
以下是未来几年中，生物纳米技术发展的几个方向：1.生物纳米材料的研发与应用纳米材料在生物医学、环境保护、食品安全等领域的应用前景广阔，未来，纳米生物材料将成为生物纳米技术的重要领域。
例如，通过掌握材料表面的特性，设计出新型的生物纳米材料，可以实现精确和可控的制药过程。
2.生物纳米机器人和纳米机械系统的研发与应用生物纳米技术也可以被用于制造更高效、更具精确度的生物机器人。
例如，利用纳米机器人可以进行细胞和微生物的操作和操控。
未来，纳米机器人在生物医学和环境保护领域的应用将进一步扩大。
3.生物纳米传感器的研发与应用生物纳米传感器可以通过微小的体积对生物分子进行快速、高灵敏的检测。
纳米技术在生物科学中的应用
纳米技术在生物科学中的应用在现代科学技术的快速发展中，纳米技术已经成为最热门的技术之一。
它被广泛应用于制造、生物科学、医学和环境等领域，成为推动人类社会前进的新动力。
尤其是在生物科学领域，纳米技术为生物科学家们提供了更加精确和高效的研究手段，加速了生物科学的发展。
一、纳米技术在生物材料方面的应用纳米技术已经成为制造生物材料的重要手段，如生物传感器、生物探针、生物纳米材料等。
由于其特殊的物理和化学性质，纳米材料可以在生物体内发挥更加精准和高效的作用。
例如，纳米镀膜可以将蛋白质和药物包覆在一起，以便它们能够更加准确地到达细胞内部进行治疗。
而纳米水凝胶可以帮助细胞定位和分离，以便进行更加精确的细胞内研究。
这种精准和高效的研究手段，将对生物科学的研究产生深远的影响。
二、纳米技术在基因工程中的应用纳米技术已经成为基因工程中的新工具，可以用于基因治疗和基因诊断等领域。
例如，纳米粒子可以用于输送基因药物到细胞内部进行治疗，同时避免对健康细胞的损伤。
而一些智能纳米粒子，如药物递送纳米粒子，可以顺利通过血脑屏障，甚至可以穿过细胞膜，更加精确地将药物输送到病变细胞内部进行治疗。
这样的技术将为人类的疾病治疗带来新的希望。
三、纳米技术在生物检测中的应用纳米技术还可以用于生物检测，如植入式生物传感器、疾病筛查等。
例如，纳米荧光探针可以用于特定分子的检测和定量，同时能够快速反应和准确测量生物分子等。
而一些基于纳米材料的生物检测技术，如基于单壁碳纳米管的检测技术，可以对DNA、RNA、蛋白质等进行快速、灵敏、特异性的检测，同时具有高通量的优势。
这些技术将极大地促进生物科学的发展和生物医学的实验。
四、纳米技术在组织工程中的应用纳米技术也可以被应用于组织工程中，如纳米支架、纳米复合材料等。
这些技术可以用于组织修复和再生，解决一些人类健康领域的问题。
例如，纳米支架可以用于修复受损的组织结构，如骨骼、软组织等。
而一些可注射的纳米复合材料也可以用于组织修复和再生。
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新型纳米生物医药材料班级：光信121学号：3120242021姓名：郭晨论文题目：纳米技术在生物方面的应用纳米技术在生物方面的应用（一）所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术，其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，将极大的影响人类的生活，纳米技术涉及面十分广泛包括物理学化学生物医学和材料等有关的领域。
纳米技术及其应用正在不断发展对许多科技领域产生了巨大的影响。
随着人们对生命领域的认识的不断深入可以认为生物世界是由纳米级单元构成并且生命生物学提供了一个新的研究领域即在纳米水平上对细胞和生命进一步认识相应地对生命本身细微结构认识的深入将使人们不断得到启迪有助于对细胞行为更好调控促进新兴研究领域的发展因此纳米与生物的结合不仅对探索生命本质具有重大科学意义而且具有重要的应用价值。
【1】（二）纳米生物学的研究对象有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。
纳米结构通常指尺寸在1 nm～100 nm范围的微小结构。
1纳米等于10-9m，即1m的十亿分之一。
我们知道，细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度，生物大分子具有纳米量级的空间尺度。
在它们之间的层次是亚细胞结构，具有几十到几百纳米量级的空间尺度。
显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学，它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。
由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多，这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断，利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
1 纳米机械生命系统是由纳米尺度上分子的行为所控制的F1-ATPase(F1-三磷酸腺苷酶)是细胞中精巧的分子马达之一，它位于线粒体内是一种用于合成ATP(三磷酸腺苷可以用于推动许多生物合成反应在能量循环中起关键作用还充作特殊生理活动作功分泌吸收和传导等的初级能源)的大型嵌膜复合体。
自然界中有一些细菌可以靠摆动其鞭毛而运动，鞭毛的根部就像一个微小的马达它的中心是一个由蛋白质构成的转子，转子周围是一个由六个蛋白质结构组成的环每个蛋白质分子都具有ATP 酶的活性通过将ATP 分解成ADP 而获得的能量就可以使转子旋转带动鞭毛摆动。
Montemagno 等[4]在活细胞内能源机制启发下制造出了一种分子马达，这种微型马达以三磷酸腺苷酶为基础把金属镍制成的螺旋桨嫁接到三磷酸腺苷酶分子中轴上，制造了400 个分子马达浸于ATP 溶液后其中395 个保持不动但另5个则转动起来转速达到8 r/s 这种马达只在显微镜下才能被观察到，其镍螺旋桨相对来说较长达到750nm 。
根据拍摄到的画面研究人员观察到一个尘埃粒子先被旋转的螺旋桨吸入和甩出的情景。
[6] Montemagno 希望最终有一天能够利用这种装置将某些药品运送到体内的任何地方比如将化疗药物直接运送到肿瘤以减少对正常细胞的损伤。
更深入的研究将允许科学家们利用分子水平上的研究结果将无机装置与自分子马达相结合创造杂交系统和全新纳米机械器件。
人们设想利用化学能的分子马达驱动的纳米机械与阀泵和传感器组成集成器件这类器件，能对肌体内外的变化作出反应。
例如可探测有害化学物质的纳米传感器，当被有害物质激活后这种传感器内的马达就打开阀门释放出可见的物质示警，利用小型自给自足能量的器械可以探测并鉴别土壤中的油类或化学污染同时绘制出它的分布和浓度图或是根据探测的体内变化调控药物的施用[7]等。
纳米机械还可以利用DNA 基本元件碱基的配对机制做成采用DNA 为燃料的镊子，研究人员设计出三条DNA 链A B 和C 利用碱基配对机制使A 的一半与B 的一半结合A的另一半与C 的一半结合在A 连接B 与C 的地方有一个活动枢钮，这样就构成了一个可以开合的镊子。
而其每条臂只有1nm 长一般情况下镊子保持开的状态，利用另一条设计好的DNA 链D 使它分别与B 和C 上碱基未配对的部分结合就把B 和C 两臂拉到一起使镊子合上，同时D 仍留出一部分未配对的碱基再添加一条DNA 链E 使它与链D 上碱基未配对的部分结合把D 拉离镊子，即能使镊子重新张开。
重复添加链D 和链E 的过程可使镊子反复开合由于这个镊子的开合需要在DNA 链D 和链E 的作用下才能进行故将DNA 称为这种镊子的燃料。
2 纳米生物标记细胞染色是用光学显微镜和电子显微镜研究细胞组织的一项十分重要的技术。
未加染色的细胞组织由于衬度低很难用光学显微镜和电子显微镜进行观察，为了解决这个问题已经发展了多种染色技术。
纳米粒子的出现为建立新的更加有效的染色技术提供了途径。
文献[10]介绍了比利时的Demey 博士在乙醚的黄磷饱和溶液中用抗坏血酸或柠檬酸把金从HAuCl4 水溶液中还原成金纳米粒子其粒径为30- 40 nm 并由此制备了金纳米粒子-抗体的复合体(即将金的纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合) 这些复合体与细胞组织相结合，就相当于给各种组织贴上了标签由于纳米粒子的光学特性在显微镜下呈现自己的特征颜色，使得在光学显微镜和电子显微镜下衬度差别很大各种组织容易被分辨。
生物标记是广泛用于临床的可视化的技术之一利用纳米粒子的小尺寸效应。
美国California的Bruchez 等经过10 年的研究[9,10] 合成了一系列不同粒径的CdSe 等纳米粒子得到了其粒径对荧光波长(或能带宽度)的响应规律。
从实验中可见CdSe InP InAs 等半导体纳米粒子的荧光峰值位置随纳米粒子粒径减小向短波方向移动，并有十分明显的间隔，可以用于荧光生物标记。
他们将不同粒径(5nm 和3nm)的样品注入3T3 鼠纤维原细胞中然后用激光或紫外灯照射表面包覆半导体纳米晶 CdSe, InP, InAs 在不同尺寸时的发射光谱(粒径对波长的不同响应)CdSe 纳米晶尺寸2.1nm, 2.4nm, 3.1nm, 3.6nm, 4.6 nm (从右至左) InP 纳米晶尺寸寸3.0nm, 3.5nm, 4.6 nm (从右至左)InAs 纳米晶尺寸2.8nm, 3.6nm, 4.6nm, 6.0 nm.观察到两种不同的颜色即红色和绿色从荧光分析表明发绿光的5nm 颗粒位于纤维中而发红光的3nm 粒子位于细胞核中他们认为该半导体纳米粒子作为荧光生物标记将优于染料。
在诊断和显影方面具有更广泛的应用前景【2】3 纳米技术改进生物传感器所有疾病过程如细胞的癌前病变都伴随着被感染的细胞的化学变化，而这些亚细胞和分子水平的变化一般早于细胞形态学方面的变化和肌体症状的出现。
能够反映这种变化的技术在原理上都可以作为一种疾病的早期诊断工具，因此可以感知这种变化的生物传感器在癌变早期诊断中有应用前景。
纳米技术和生物技术是21世纪的两大领先技术，在这两者之间存在着许多技术交叉，其中，纳米生物传感技术已然引起了研究领域的广泛关注。
生物传感器是一类特殊形式的传感器，由固定化的生物敏感材料作为识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器及信号放大装置构成,具有接受器与转换器的功能,从而能够检测多种生命和化学物质。
纳米技术主要是针对尺度为1 nm～100 nm之间的分子世界的一门技术。
该尺寸处在原子、分子为代表的微观世界和宏观物体交界的过渡区域，因此有着独特的化学性质和物理性质，如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等，呈现出常规材料不具备的优越性能。
纳米技术引入生物传感器领域后，提高了生物传感器的灵敏度和其它性能，并促发了新型的生物传感器的发展。
但纳米生物传感器还正处于起步阶段，目前仍有具有很大的研究价值和应用空间。
例如：<1>酶传感器酶传感器是最早发展起来的生物传感器。
利用酶在生化反应种特殊的催化作用，可使糖类、醇类、有机酸、氨基酸、激素、三磷酸腺营等生物分子，在常温下迅速被分解或氧化。
反应过程中消耗或产生的化学物质即可用转换器转变为电信号记录下来。
1967年,Updike SJ和Hicks GP把葡萄糖氧化酶固定化膜和氧电极组装在一起，制成了第一代酶传感器<2>免疫传感器：免疫传感器是由特异抗体与载体结合而成，其对特定的抗原分子具有选择性的识别能力。
利用纳米金的特异性强、非特异性吸附作用小、电子密度大等特点,可以改善免疫传感器的灵敏性。
<3>：DNA传感器 DNA传感器是一种伴随着基因工程技术发展而开发出来的一种新型生物传感器。
纳米粒子的特殊结构,使其具有其他材料无法比拟的良好的光学和电学性质。
再加上它的生物相容性,使其成为DNA生物传感器的理想材料。
将纳米颗粒引入DNA传感器,可提高固载的DNA量,能增强和放大很多电化学检测信号,使DNA的检测更加灵敏、可靠。
此类传感器可用于检测靶DNA,测定DNA序列、 DNA突变等。
【3】4 生物芯片与微加工技术朝纳米尺度发展一样，某些种类的生物芯片的研究也正在向纳米量级发展。
研究人员发现一些天然分子的生物自组装能力完全可以用于制作纳米器件。
例如用胶原质做导线抗体做夹子、DNA 做存储器、膜蛋白做泵等等。
虽然目前尚无成功的纳米芯片出现，人们利用分子的自组装特性制作了一些结构如直径为0.5nm 长30nm 的脂质管、直径0.7nm 的圆形多肽纳米管和显微分子齿轮等。
这些利用分子来设计和装配类似仪器零件的研究为纳米芯片的开发打下了良好的基础生物芯片技术。
另外一个重要并具有应用价值的发展方向是为新药的开发提供高通量乃至超高通量筛选的技术平台 [17,19]在生物芯片的下列领域纳米技术也充满希望(1) 进一步减小测试尺度增加检测容量在每个实验中允许研究更多基因(2) 提高其灵敏度(3) 探索这类系统在临床甚至作为体内实时传感器等方面的应用【4】5 纳米生物医药学从原理上来讲药物颗粒的尺寸可由微米减小至纳米甚至更小尺寸。
由于纳米粒子和生命细胞的尺寸相近将有利于药物溶解于体内环境增加其稳定性发挥药效。
<1>纳米靶向药物制剂：在医学领域中，纳米材料最引人注目的是作为靶向药物载体，用于定向给药，使药物按照一定速率释放于特定器官（器官靶向）、组织（组织靶向）和特定细胞（细胞靶向）。
这种具有识别肿瘤和杀死肿瘤双重功能的药物又称为生物导弹。
纳米生物导弹直接用于治疗各种细胞水平的疾病，对病变组织和细胞有特异性杀伤作用。
纳米药物载体作为抗肿瘤药物的输送系统，将药物或基因输送到肿瘤细胞和器官已达到直接的治疗效果。
目前，纳米药物载体按材料的形态可分为纳米脂质体、固体脂质纳米粒、纳米囊和纳米球、聚合物胶束以及纳米混悬剂等，而按照粒子的特性和生物性能则可分为免疫纳米粒、磁性纳米粒、磷脂纳米粒以及光敏纳米粒等。