第十一章纳米技术在生物医学方面的应用(新)
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。
纳米技术在生物医学中的应用
纳米技术在生物医学中的应用引言：纳米技术是研究和操作纳米尺度的物质的学科，它在过去几十年里取得了巨大的突破。
尤其在生物医学领域，纳米技术已经展现出了巨大的潜力。
本文将介绍纳米技术在生物医学中的应用，并探讨其对医学诊断、治疗和生物传感器等方面的影响。
一、纳米药物输送系统纳米技术在生物医学中最重要的应用之一是纳米药物输送系统。
通过纳米尺度的载体，药物可以更精确地被送达到需要治疗的位置，从而提高药物的疗效，减少不必要的副作用。
纳米药物输送系统可以通过改变载体的形状、大小和表面性质来达到不同的药物释放速率和分布。
目前已经有多种纳米药物输送系统应用于临床实践，如纳米颗粒、纳米胶囊和纳米管等。
这些系统可以用于治疗癌症、心血管疾病和神经系统疾病等多种疾病。
二、纳米影像技术纳米技术在生物医学中的另一个重要应用是纳米影像技术。
传统的医学影像技术如X光、CT和MRI等受限于分辨率和对微小病灶的检测能力。
而纳米影像技术通过利用纳米材料的特殊性质，可以实现更高分辨率的成像，从而提高对疾病的早期诊断和定位。
例如，纳米颗粒可以用作对比剂，通过改变颗粒的表面性质，可以使其在不同疾病组织中有不同的亲和性，从而实现定向的影像增强。
此外，纳米技术还可以用于光学成像、声学成像和核磁共振等多种成像技术。
三、纳米生物传感器纳米技术对生物医学的另一个重要应用是纳米生物传感器。
纳米生物传感器可以利用纳米材料的尺寸、形状和表面性质来检测和记录生物分子的变化。
这种传感器可以用于早期诊断、疾病监测和药物筛选等领域。
例如，纳米金颗粒可以通过表面增强拉曼散射(SERS)技术来检测微小浓度的生物分子，从而实现早期癌症的诊断。
此外，纳米生物传感器还可以用于监测血液中的生物标志物，并实现实时监测和追踪疾病的进展，为个性化医疗提供数据支持。
四、纳米仿生材料纳米技术还可以用于生物医学中的仿生材料制备。
仿生材料是模拟生物体组织结构和性质的人造材料，可以广泛应用于生物组织工程、骨骼修复和皮肤重建等领域。
纳米技术在生物医学中的应用
纳米技术在生物医学中的应用随着纳米技术的不断发展和应用，其在生物医学领域中的潜力得到越来越多的认可和重视。
纳米技术的特殊性质使其具有在生物体内进行精确控制和治疗的能力。
本文将详细探讨纳米技术在生物医学中的应用，包括纳米药物传递系统、纳米生物传感器、纳米医疗器械以及纳米材料在组织工程中的应用等。
首先，纳米技术在药物传递系统中具有巨大的潜力。
传统的药物往往需要大剂量投入才能达到治疗效果，因此容易产生副作用。
而利用纳米技术，可以将药物包裹在纳米粒子中，实现精确的药物传递和释放。
纳米药物传递系统可以通过改变纳米粒子的物理化学性质，如大小、形状、表面特性等，来调控药物的释放速率和靶向性，从而提高药物的疗效并减少副作用。
此外，纳米粒子可以通过逆转药物的多重耐药性，增强药物的疗效。
因此，纳米药物传递系统被广泛应用于癌症治疗、神经系统疾病治疗以及传染病治疗等领域。
其次，纳米生物传感器也是生物医学中纳米技术的重要应用之一。
纳米生物传感器可以用于检测生物标志物、病原体以及其他分子特征，从而实现快速、准确的诊断和监测。
与传统的生物传感器相比，纳米生物传感器具有更高的灵敏度、更快的反应速度和更好的选择性。
纳米传感器通常由纳米材料构成，如金、银、碳纳米管等，这些材料具有特殊的光学、电学、磁学和化学性质，可以用于信号放大、放大和传感器的构建。
纳米生物传感器在临床诊断、疾病监测和环境检测等方面具有广阔的应用前景。
此外，纳米技术还在医疗器械领域发挥着重要的作用。
纳米医疗器械可以用于诊断、治疗和监测，通过利用纳米材料的特殊性质来改善医疗器械的性能。
例如，纳米材料可以用于制备高分辨率的医学影像设备，如纳米粒子增强磁共振成像（MRI）和纳米光学共振成像（ORI）。
此外，纳米材料也可以用于制备具有高度选择性和活性的医疗器械，如纳米传感器和纳米探针，这些器械可以实现对疾病微环境的精确定位，从而提高治疗效果和监测准确性。
最后，纳米材料在组织工程中的应用也是纳米技术在生物医学中的重要方向之一。
纳米生物技术在生物医学中的应用
纳米生物技术在生物医学中的应用随着科技的迅速发展，纳米生物技术作为当今最热门的前沿科技，不仅在制造业、信息技术、环境保护等领域得到广泛应用，同时也引起了生物医学领域的浓厚兴趣。
纳米生物技术是指将纳米尺度的生物材料和纳米尺度下的生物功能体系应用于生物医学领域解决生物医学问题的技术。
在生物医学领域，纳米生物技术的应用极为广泛，对于治疗各种疾病、诊断疾病、药物传递、体内成像，以及体外分析等方面都有着非常重要的意义。
一、用于各种疾病的治疗在目前医学临床中，我们可以发现采用传统医疗手段能否痊愈疾病的概率非常之低，因此，使用纳米技术对许多疾病进行治疗，成为了一种很有希望的方法。
比如，在针对恶性肿瘤的治疗方面，传统的放化疗在治疗恶性肿瘤的过程中很难取得较好的疗效，而且还会给人体带来较大的伤害。
但是，纳米技术的出现，给了人类更好的治疗选择。
它利用纳米粒子对癌细胞的高选择性和定向性，可以保护药物的稳定性和生物可分解性，并通过避免癌细胞的多药抗性、增加细胞摧毁的效率等多种因素在临床应用上取得了显著的效果。
二、用作疾病的诊断这里我们可以分为免疫学、生物发光成像和基思式诊断等方面来讲述。
在免疫学方面，纳米生物技术的应用可以通过纳米粒子表面化学修饰的方法进行免疫确诊。
比如说，如果发生了疾病，血液中会有血渗量高的成分，进入人体之后会引发身体免疫反应。
利用纳米粒子的吸附性和磁性，在血液中诱导抗体与纳米粒子结合，达到快速检测和确诊的目的。
在生物发光成像方面，利用明亮的带有荧光的纳米粒子亮度进行体内成像，拟合不同细胞的特性。
纳米技术使得细胞和分子的诊断变得更加灵敏和可靠。
其中，对于肿瘤的成像更是应用广泛，因为在肿瘤组织中，核磁共振和其他非纳米技术成像很难对显微小瘤进行溯源和研究，而经过纳米粒子探测，以及荧光标记显微镜对付瘤细胞和正常细胞的精确显示，将有望解决肿瘤精细分子水平的检测问题。
基思式诊断方面主要是将纳米材料（如单壁碳纳米管和纳米杯等）作为探针，应用于生物分子间的相互作用和结构的研究，从而获得更高灵敏度和特异性的检测结果。
纳米技术在生物医学中的应用
纳米技术在生物医学中的应用随着科学技术的不断发展，纳米技术正逐渐融入到各个领域中，尤其是生物医学领域。
纳米技术是一门研究和应用在纳米量级的物质上的科学技术，通过纳米级别的材料和装置，可以对生物系统进行精确且高效的操作，为生物医学领域带来了革命性的变化。
一、纳米材料在药物传递中的应用在生物医学领域中，纳米材料在药物传递方面展现了巨大的潜力。
传统的药物传递方式受限于血脑屏障以及药物在体内的分解和代谢，导致药物的有效成分无法充分达到患者的病灶部位。
而纳米技术则可以通过微粒的尺寸和表面修饰来实现药物在体内的准确传递。
纳米材料可以通过调整粒子的尺寸和药物的包裹方式，实现药物的靶向输送。
例如，通过将药物包装在纳米载体中，并对这些纳米载体进行表面修饰，可以使药物在体内更加稳定，并准确地被送往病灶部位。
这样，药物在体内的浓度就可以得到更好地控制，减少药物对健康组织的副作用，提高治疗效果。
二、纳米材料在癌症治疗中的应用纳米技术的另一个重要应用领域是癌症治疗。
传统的癌症治疗方法如化疗和放疗通常会对健康组织造成严重的伤害，而纳米技术可以通过纳米载体的运载和控制释放，实现对肿瘤组织的精确治疗，同时减少对周围正常组织的损害。
纳米材料可以通过改变粒子的形状以及控制粒子的表面修饰，实现对肿瘤组织的靶向治疗。
例如，通过将药物包裹在纳米粒子表面修饰的抗体上，使纳米粒子可以选择性地与肿瘤细胞结合，然后释放药物。
与此同时，纳米粒子还可以通过光敏剂、磁敏剂等方式，在外界刺激下，实现对肿瘤细胞的精确杀灭。
三、纳米材料在诊断和影像中的应用纳米技术在生物医学领域的另一个重要应用是在诊断和影像方面。
传统的医学影像技术如X射线和MRI在一定程度上受到分辨率的限制，而纳米技术则可以通过纳米粒子的引入，提高影像分辨率并实现更准确的诊断。
纳米粒子可以用作对比剂，在影像检查中起到突出显示和增强信号的作用。
例如，纳米粒子可以通过对粒子的尺寸、形状和表面修饰进行调整，实现对不同类型肿瘤的特异性显像。
纳米生物技术在生物医学工程领域中的应用
纳米生物技术在生物医学工程领域中的应用随着科学技术的不断发展，生物医学工程领域中纳米生物技术的应用越来越广泛。
纳米生物技术能够在原子、分子和超分子水平上对生物大分子进行定量和定性的分析、操作和控制，探测生物分子的内部结构和功能，为生物医学研究以及药物研发提供了新的方法和手段。
一、纳米药物在治疗癌症方面的应用纳米生物技术作为一种新型的给药技术，在癌症治疗中得到了广泛应用。
纳米药物是指尺寸在10-100nm之间的药物微粒或纳米载体，通过靶向作用来达到治疗效果。
纳米药物可以通过调节药性、增强生物活性、改善药物代谢和降低药物毒性等多种方式来提高抗癌作用和减少副作用。
例如，纳米脂质体作为一种纳米粒子药物载体，能够通过调节脂质组成、粒径和表面性质来提高对肿瘤的选择性和生物活性。
另外，一些具有特定结构和功能的纳米材料如碳纳米管、纳米金和石墨烯等，也成为了治疗癌症的热点研究对象。
二、纳米生物技术在诊断方面的应用除了治疗，纳米生物技术在医学诊断领域中也应用广泛。
例如，利用纳米技术制备的生物染料、光学探针或核酸探针，可以实现单细胞分析、核酸检测和荧光显微成像等多种疾病诊断方法。
近年来，基于磁性纳米粒子的磁共振成像(MRI)技术也受到了广泛关注。
磁性纳米粒子能够通过特定的表面修饰和配体结构实现对肿瘤细胞的快速和高效识别，有望用于临床肿瘤检测和诊断。
三、纳米生物技术在组织工程方面的应用纳米生物技术在组织工程和生物医学材料领域也有广泛应用。
纳米技术可以通过控制生物材料的形貌、结构和功能来调节细胞的黏附、增殖和分化，并促进组织修复和再生。
例如，采用纳米技术制备的纤维素纳米晶材料，能够支持成纤维细胞和干细胞的黏附和增殖，并具有促进血管新生和组织再生的生物学效应。
此外，利用纳米肝素等生物材料，还可制备出高生物相容性、高生物活性和高药物释放效果的特定形态的生物医用材料。
这种材料可以实现肝素和药物的共享载体效应，从而实现智能化的药物释放和生物学控制，极大地促进了生物医用材料的研发和应用。
纳米技术在生物医学中的应用
纳米技术在生物医学中的应用随着科技的不断发展，纳米技术已经成为了一个热门的研究领域。
纳米技术是一种能够控制或改变物质结构和特性的技术，其特点是尺寸在1-100 纳米之间。
这种技术已经得到了广泛的应用，尤其是在生物医学领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍纳米技术在生物医学领域中的应用。
1. 纳米药物纳米技术最有前途的应用之一就是纳米药物。
纳米颗粒的纳米尺寸使得它们的渗透能力得到增强，从而可以更好地穿过细胞膜，进入细胞内部，这使得纳米颗粒比常规药物更有效。
纳米技术在药物的生产、传递、释放和分类等方面的应用不断发展，研究纳米药物的方法也更加多样化，目前已有许多纳米药物正在进行临床试验。
2. 纳米传感器生物传感器是一种用于检测、记录和传输生物活动信息的工具，其重要性不言而喻。
纳米传感器是利用纳米技术来研制的一种生物传感器，其与传统生物传感器相比，具有高灵敏度、多任务性和实时响应能力等优点。
目前，纳米传感器已广泛应用于血糖检测、污染检测、塞氏综合症检测等各种医疗检测领域。
3. 纳米治疗技术纳米技术还可以用于研究高度目标化的治疗技术。
这种技术可以将药物有效地输送到感兴趣的生物体内，从而实现更为精确的治疗。
这种技术可通过特定的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米胶囊和纳米断片等多种纳米材料实现。
研究者已经对如何使用这些技术来有效地治疗疾病做了大量的研究工作，并取得了一些成功的研究成果。
4. 纳米生物学纳米技术还可以用于研究生物体内的微观结构。
纳米生物学是研究生物体内微观结构的一门学科，目前一些新型的纳米制造技术已经被成功应用于微生物的研究。
研究者利用纳米技术，通过制作纳米尺寸的夹心材料，可以更有效地研究微生物的机理，包括它们的生长、代谢和遗传。
这项技术也可以用于研究癌细胞和干细胞等其他细胞类型。
5. 纳米医学影像纳米技术还可以在医学影像学中得到应用。
由于纳米颗粒的尺寸通常小于 10 毫微米，在使用纳米材料进行影像研究时可以获得更高分辨率的图像。
纳米技术在生物医学中应用课件
生物成像与诊断
光学成像
利用纳米材料的光学性质，开发新型 光学成像试剂和探针，提高成像的分 辨率和灵敏度。
核医学成像
将放射性核素标记在纳米载体上，用 于PET、SPECT等核医学成像技术，提 高成像的灵敏度和分辨率。
组织工程与再生医学
细胞培养
利用纳米材料模拟细胞外基质的结构和功能，为细胞提供良好的生长环境，促 进细胞的增殖和分化。
对未来纳米技术在生物医学中的发展提出期望与建议
期望
希望未来纳米技术能够更加深入地应用于生物医学领域，为疾病的诊断、治疗和预防提供更加高效、安全的方法 。
建议
加强跨学科合作，促进纳米技术与生物医学的深度融合；加强纳米技术相关的基础研究，为应用研究提供更多理 论支持；加强纳米技术的安全性评估，确保其在临床应用中的安全可控性；加强国际合作与交流，共同推动纳米 技术在生物医学领域的发展。
官。
生物成像
利用纳米材料作为荧光 标记物或磁共振成像剂 ，提高成像的分辨率和
灵敏度。
02
CATALOGUE
纳米技术在生物医学中的应用
药物传输与释放
药物传输
利用纳米技术将药物包裹在纳米 载体中，实现药物的定向传输和 靶向释放，提高药物的疗效和降 低副作用。
药物释放
通过控制纳米载体材料的性质和 环境因素，实现药物的缓释和控 释，延长药物的作用时间和提高 治疗效果。
创新思想的碰撞与融合。
国际合作项目
积极参与国际合作项目，引进国外 先进技术和管理经验，提升我国纳 米生物医学领域的整体水平。
人才培养与教育
加强纳米生物医学领域的人才培养 和教育，提高研究人员的专业素养 和技术水平，为学科发展提供有力 的人才保障。
纳米技术在生物医学领域的应用
纳米技术在生物医学领域的应用随着纳米科技的迅速发展，在生物医学领域中，纳米技术也开始得到了广泛的应用。
纳米技术可以制造出具备一定尺寸的、精细的物理结构，可以应用在诊断、治疗、药物传输、生物分子监测等方面。
本文将介绍纳米技术在生物医学领域的应用，包括纳米材料在制药中的应用、纳米生物传感器的应用、纳米粒子医用成像的应用和纳米药物传输系统的应用。
一、纳米材料在制药中的应用纳米技术在制药中的应用主要是通过制造纳米载体在药物传输、控制释放和保护药物等方面的应用。
纳米载体的制造是通过纳米材料的加工，使材料的尺寸变小，从而增加其比表面积，降低药物释放速度，减少毒副作用。
目前常见的纳米载体有脂质体、微粒子、纳米管、纳米孔等。
脂质体是纳米级别的有机小球，由磷脂双层包裹着药物，具有较好的生物相容性和生物活性。
脂质体在胆固醇和脂质组成上的变化可使其生物分布、稳定性、溶解和制备不同。
脂质体已经被应用于制造各种类型的药物，如抗肿瘤药物、抗炎药、抗微生物药等。
微粒子是一种大小在10 - 100 微米之间的粒子，可以将蛋白质、多肽和 DNA 长链等药物负载在其表面上，实现药物的控制性释放。
这种纳米载体的优点是其稳定性、体积适中，适用于创造一种具有长期控制性释放持续时间的药物制剂。
二、纳米生物传感器的应用纳米生物传感器是一种检测技术，它可以检测生物分子中的病理变化、微生物等，并可用于诊断和治疗疾病。
纳米生物传感器通常由纳米度尺寸的物质和生物效应器件组成，并且具有高度选择性和灵敏度。
纳米生物传感器可以有多种测量方式，包括光、电、机械、热等，可以检测的分子包括蛋白质、病毒、细胞、微生物等。
三、纳米粒子医用成像的应用纳米粒子在医学领域中的应用不仅能够帮助人体诊断病情，还可为人们提供治疗疾病的方法。
在医学成像方面，纳米粒子可以被用来制造对更小细节和功能进行更深入检测的医学影像。
纳米粒子通过激活某些生物体和细胞表面上的信号，进一步推进疾病诊断。
纳米技术在生物医学方面的应用
纳米技术在生物医学方面的应用纳米技术是一种新兴的技术，它的出现使得我们可以把物质从宏观层面压缩到纳米尺度，从而使得物质的性质发生了本质的变化。
纳米技术的应用远不止于我们的想象，它早已经渗透到了各个领域，其中最为突出的便是生物医学领域。
纳米技术在生物医学方面的应用，已经带来了巨大的变化，并且我们可以期待纳米技术在未来的发展中，会有更多的应用。
1. 纳米技术在癌症治疗方面的应用纳米技术可以被使用在癌症治疗方面，这一点已经被广泛的研究和应用。
传统的治疗癌症的方式是通过放疗和化疗来进行的，这种方法治疗的不但侵害的正常细胞，而且效果不是很理想。
而利用纳米技术的方式来治疗癌症，则可以在不对正常细胞造成损害的情况下，对肿瘤细胞进行有效的治疗。
利用纳米技术制备出的药物纳米粒子，可以通过被定位到肿瘤组织上，从而只对肿瘤组织进行治疗。
此外，由于纳米技术的特殊性质，它可以使得药物在体内的停留时间更长，并且可以为药物提供更为优秀的扩散性质。
2. 纳米技术在医学诊断方面的应用纳米技术在医学诊断方面也有着广泛的应用，它可以为医学诊断带来更为准确和敏感的检测方法。
利用纳米技术的荧光探针，可以为细胞和组织提供更为健康的检测方式。
此外，纳米技术的金属纳米粒子、硅纳米针等也可以用于生物传感器的制备中，使生物传感器更为灵敏和稳定。
3. 纳米技术在生物医学治疗方面的应用利用纳米技术，可以为生物医学治疗带来更为广泛的应用。
生物医学治疗可以通过利用生物材料或细胞进行修复和重建受损的组织或器官。
然而，传统的治疗方法存在着许多的不足之处，例如使用过程中可能会感染病毒，或者组织移植过程中可能会出现排斥反应等。
纳米技术可以通过控制纳米材料的形状和大小，来提高材料的生物稳定性，并且可以制备出可以承载生物材料或细胞的纳米材料，在生物医学治疗中发挥重要作用。
总的来说，纳米技术的出现已经对我们的生活带来了极大的改变，尤其是在生物医学方面的应用，更是可以为人类带来无尽的希望。
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靶部位药物占给药量的百分比
Tissue concentrations expressed as a percentage of the dose administered per gram tissue in rat glioma-2 tumor bearing animals （n=3） following the intraarterial administration of small magnetic particles (SMP) suspended in 0.1% Tween 80/saline .4mg Fe3O4/kg over 2 min in the presence （+） and absence （—）of a 6000G magnetic field. Animals were sacrificed at 30 min and 6 h post-injection. (Pulfer,Sharon K.;
常用的药物载体高分子材料
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5、糖尿病
糖尿病是影响健康和生命的常见病， 胰岛素注射剂是临床上常用的治疗剂型， 一般皮下注射。患者须承受反复注射的麻 烦和痛苦。口服给药一直被认为是最方便、 最易被患者接受的给药途径，纳米控释系 统可使胰岛素经口服给药有效。
6、眼科用药
载药纳米粒子的胶体悬液滴眼后，能 使药物经角膜的吸收增加，作用增强或延 长，非角膜的吸收减少，副作用减少。载 有环孢素A和消炎痛的聚己内酯纳米粒子或 纳米囊都能增加药物通过角膜的吸收。
磁性热疗治疗肿瘤
Sketch of the first prototype MFH therapy system (MFH Hyperthermiesysteme GmbH,Berlin,Germany). The AC magnetic field axis is perpendicular to the axial direction of the patient couch (1)The therapy system is for universal application,i.e.,suitable for MFH within,in principle,any body region. It is a ferrite-core applicator (2) operating at a frequency of 100 kHz with an adjustable vertical aperture of 30}50 cm (3). The field strength is adjustable from 0 to 15 kA/m. The system is air cooled (4) Aperture, field strength, hermometry and further system parameters are on-line monitored and adjusted manually by the physician at the control unit (5). The temperature is measured invasively with fluorooptic temperature probes within the tumor and at reference points outside the patient (6).
（一）纳米技术和药物治疗
采用纳米技术研制出的纳米控释系统包括纳米 粒子和纳米胶囊，其优越性如下： ⑴ 可缓释或控释药物； ⑵ 改变药物的体内分布特征，达到靶向输送的目的； ⑶ 可在保证药物作用的前提下，减少给药剂量， 减轻避免毒副作用； ⑷ 可提高药物的稳定性，有利于储存； ⑸ 可用其建立一些新的给药途径； (6) 增加药物的吸收，提高生物利用度 (7) 改变药物的膜转运机制，有利于药物对一些 特殊部位的治疗
② 寄生虫病： 利什曼原虫在世界范围内有较高的发 病率和病死率，药物治疗有效率不高，并 有较大毒性。纳米控释系统能够提高药物 在单核巨噬细胞内的抗病活性。有报道， 载有伯氨喹的聚氰基丙烯酸己酯纳米囊对 体外巨噬细胞内的杜氏利什曼原虫的作用 比游离伯氨喹的作用强21倍。
③ 细菌感染： 纳米控释系统在抗菌药物方面的应用， 目前仅见体外研究的报道有研究也证明， 培氟沙星和氧氟沙星从聚氰基丙烯酸乙基 酯纳米粒子的释放是双相过程，与游离药 物相比，载药纳米粒子对标准菌株的抗菌 活性增加了2-50倍。
3、高血压病
用制备了载有硝苯地平的聚己内酯、 聚乳酸聚乙醇酸(1：1)共聚物、丙烯酸树脂 等3种纳米粒子，与硝苯地平的对照溶液相 比，结果表明，硝苯地平纳米粒子剂型的 早期降压作用不明显或降压幅度减小，降 压作用的维持时间延长。
4、中枢神经系统疾病
一些中枢神经系统药物所治疗的疾病 是慢性病，需要长期用药，纳米控释系统 能起到缓释作用，特别适用于这些药物。 用乳液聚合技术制备的载有抗精神病药— 沙伏塞平的聚乳酸纳米粒子，在体外，药 物从不同粒子大小和药物含量的纳米粒子 的释放过程可以从几小时至30多天。
2、感染性疾病
① 艾滋病： 因巨噬细胞在艾滋病的免疫病理中起重要作 用，所以，把抗病毒药定向地输送到巨噬细胞， 就能使药物充分发挥作用，从而可减少剂量，减 轻毒性反应。 例如：载有叠氮胸苷(AZT)的纳米粒子静脉 注射后，在大鼠网状内皮系统中的浓度比注射 AZT水溶液后的浓度要高18倍，经口给药，纳米 粒子可更有效地把AZT输送到网状内皮系统。不 难发现，对受艾滋病毒感染的巨噬细胞进行靶向 输送抗病毒药物也将成为纳米粒子的一个新用途。
3 降低不良反应
① 纳米微粒的靶向作用，使得由于治疗药物 的非特异性分布而引起的毒性大大降低；
② 消除血药浓度的“峰－谷”现象，维持一 定的治疗浓度，有效防止了由血药浓度瞬时过 高引起的不良反应。
实例：阿霉素PLGA纳米粒 能降低对HepG2 细胞的不良反应，AmB—PCL纳米粒 能降低 两性霉素B对健康小鼠的急性不良反应。
靶向药物制剂举例
2 缓释和控释
药物与载体的结合方式，可以是分散于纳米微粒 的内部或吸附于纳米粒的表面 吸附于表面的药物释放较快 分散于基质中的药物，通过基质材料的小孔或随 着基质的降解而达到缓慢释放药物的目的
释放机制 扩散控制模型 化学反应控制模型 溶胀控制模型
控释系统分类
缓释剂 速释剂
属控释剂的初级剂型，主要是延缓释 放，其释药过程为一级速率。 利用分散学原理，将药物高度分散， 甚至以分子分散或制成分子包和物；或加入吸收 促进剂，使药物释放、吸收速度增快．达到速效、 高效。
恒释剂
属精密释药系统．释药过程为零级速 率其与缓释、速释的主要区别是：血药浓度受给 药系统控制，而不受机体吸收过程控制。
（三）纳米技术和基因治疗
基因治疗一般是指将限定的遗传物质 转入患者特定靶细胞，以最终达到预防或 改变特殊疾病状态为目的的治疗方法。 基因治疗是治疗学的巨大进步，质粒 DNA插入目的细胞后，可修复遗传错误或 可产生治疗因子(如多肽、蛋白质、抗原等)。 从基因水平治疗疾病，大大超越了对症治 疗的效果。
7、疫苗佐剂
包裹或表面结合疫苗的纳米粒子的辅 助作用已经在对皮下和口服用药的研究中 被证实。纳米粒子的辅助作用在于持久地 释放被包裹的抗原，或加强吸收作用和身 体免疫系统对被纳米粒子结合抗原的免疫 反应。
（二）纳米技术和介入诊疗
美国的一些大学教授创造性地提出： 把纳米控释系统与导管介入技术相结合， 心血管内局部用药，防治血管成形术后的 再狭窄。在猪冠状动脉再狭窄模型中，载 有U-86893的纳米粒子能成功地抑制再狭窄 的形成，载有肝素的纳米粒子能防止局部 受损伤血管处的血栓形成，进而有助于防 止再狭窄。
单壁碳纳米管
碳纳米管结构的旋转视图
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展望
用有机材料来组装碳 纳米管，在生命、医 药等领域有着广泛的 应用前景。
碳纳米管的组装材料应向有机、高分子材料 方向发展。
二、纳米技术在生物医学中的应用
纳米技术因其独有的特性迅速发展， 正逐渐应用于医学、生物、制药等领域。 由纳米技术和医学结合形成的纳米医学在 疾病的诊断、治疗、载药、释药以及生物 材料制造等方面已取得突破性进展。近年 来纳米医学表现出了强劲的发展势头。
形貌表征
扫描电镜
透射电镜
粒径分析
理想药物载体的纳米颗粒应具备如下特征
具有理想的较高水平的载药量，如>30％ 具有合理的高水平的包封率，如>80％ 有较好的制备和纯化方法 载体材料可生物降解、无毒性 颗粒直径较小 血液循环周期长
载药纳米粒的性能特点
1、靶向
纳米粒具有被动靶向性，载药纳米粒进入循 环系统后，通常迅速被单核巨噬系统(MPS)摄取 通过三种方式实现 通过控制粒径达到靶向 通过将受体结合到纳米粒，以形成受体－配体 复合物来达到靶向 通过细胞非特异性的吞噬来达到靶向
纳米技术在生命科学 领域的应用 (applications of Nanotechnology in the field of life science)