纳米生物材料研究进展
纳米材料应用技术的新进展
纳米材料应用技术的新进展
纳米材料应用技术是指将纳米材料应用于各个领域的技术。
近年来，随着纳米技术的不断发展，纳米材料的应用领域也在不断扩大，以下是一些纳米材料应用技术的新进展：
1. 生物医学领域：纳米材料在生物医学领域的应用已经取得了很大的进展。
例如，纳米材料可以用于药物传递、基因治疗、生物传感器等方面。
通过将药物包裹在纳米材料中，可以提高药物的溶解度和生物利用度，减少药物的毒副作用。
2. 能源领域：纳米材料在能源领域的应用也备受关注。
例如，纳米材料可以用于太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等方面。
通过使用纳米材料，可以提高电池的能量密度和循环寿命，从而提高能源的利用效率。
3. 环境保护领域：纳米材料在环境保护领域的应用也有很大的潜力。
例如，纳米材料可以用于水处理、空气净化、土壤修复等方面。
通过使用纳米材料，可以去除水中的有害物质、空气中的污染物和土壤中的有毒物质，从而保护环境和人类健康。
4. 电子信息领域：纳米材料在电子信息领域的应用也在不断拓展。
例如，纳米材料可以用于制造电子元件、传感器、显示器等方面。
通过使用纳米材料，可以提高电子元件的性能和可靠性，减小电子产品的尺寸和重量。
总之，纳米材料应用技术的新进展为各个领域的发展带来了新的机遇和挑战。
随着研究的不断深入，相信纳米材料的应用将会更加广泛和深入。
1。
纳米生物材料及其界面特性对成骨细胞生长影响的研究进展
3国家自然科学基金(50603032);重庆市科委自然科学基金(2006BB4001)资助 蔡开勇:男,博士后,研究方向为生物材料、组织工程 Tel :023********* E 2mail :kaiyong_cai @纳米生物材料及其界面特性对成骨细胞生长影响的研究进展3蔡开勇(重庆大学生物工程学院,重庆400044) 摘要 目前传统生物材料并没有诱发适当的细胞响应,进而再生足够的骨以便使材料/器械维持相当长时间。
纳米生物材料可能成为骨修复植入材料的另一选择。
从拓扑结构、表面化学和表面亲/疏水性等方面综述了新型纳米材料的界面特性对成骨细胞生长和功能表达的影响。
讨论了在骨修复应用中使用纳米生物材料潜在的挑战。
关键词 纳米生物材料 界面特性 骨修复 成骨细胞Advances in R esearch on the E ffects of N anobiomaterials and TheirInterfacial Properties on Osteoblast G row thCA I Kaiyong(College of Bioengineering ,Chongqing University ,Chongqing 400044)Abstract Current conventional biomaterials have not invoked suitable cellular responses to regenerate enoughbone to allow these materials/devices to be successful for long periods of time.Nanobiomaterials may be an alternative to orthopedic implant materials.In this article ,the effects of novel nanobiomaterials interfacial properties on osteoblast growth and f unctions are reviewed f rom the aspects of topography ,surface chemisty as well as surface hydrophilic/hy 2drophobic property etc.Potential challenge associated with the use of nanobiomaterials in orthopedic applications is also addressed.K ey w ords nanobiomaterials ,interfacial properties ,bone rehabilitation ,osteoblasts0 引言骨细胞外基质含两种主要成分:有机胶原纤维和无机骨矿物质晶体,形成由宏观、介观到微观不同尺度上的分级组织(图1)[1]。
纳米生物材料的研究及应用前景展望
纳米生物材料的研究及应用前景展望一、纳米生物材料的概念及特点纳米生物材料是一种新型的材料，它将纳米技术与生物技术相结合，并在此基础上进行研究与开发，因此它具有许多独特的特点：1.尺寸小：纳米生物材料尺寸小，其大小与许多细胞和生物分子相当，因此可以被用于制备生物医学纳米设备和药物递送系统等。
2.大比表面积：由于其小尺寸和大比表面积，纳米生物材料可以提供更多的化学反应位置和吸附作用位点，可以更好地控制生物反应。
3.独特的物理和化学性质：纳米生物材料的物理和化学性质因其粒子尺寸和表面结构的变化而发生变化。
4.生物相容性好：纳米生物材料与生物体的生物相容性好，对人体无害。
二、纳米生物材料的研究进展与应用领域1.药物递送系统纳米生物材料可以作为药物递送系统的载体，将药物包裹在其内部并将其输送到特定的部位，这种方法可以使药物通过生物障碍进入到特定的细胞和组织中。
使用纳米生物材料作为药物递送系统可以增强药物的稳定性，缩小药物剂量和副作用。
2.生物成像纳米生物材料可以通过改变其表面结构和化学性质来实现优良的生物成像性能。
纳米材料可以应用在各种成像技术领域，包括放射性成像、磁共振成像、紫外线可视光谱技术等。
3.组织工程对于组织细胞工程，纳米生物材料可以用于构建生体材料，在体外培养肌肉细胞、皮肤细胞、软骨细胞等，并与这些细胞结合，从而产生具有生物功能的人造组织。
4.生物传感生物传感器是一种可以用来检测特定生物效应的材料。
这些生物效应包括物理、化学、光学、生物学等。
纳米生物材料可以通过表面改性等技术实现所需的生物反应，这种方法在生物传感器的应用领域广泛使用。
三、纳米生物材料的制备技术纳米生物材料的制备技术多种多样，包括：1.物理方法：通过等离子体法、溶胶凝胶法、机械球磨法等物理方法，可以制备出尺寸均匀、分散性高的纳米材料。
2.化学方法：通过溶液法、化学反应法等化学方法，可以制备出不同形态和功能的纳米生物材料。
3.生物法：采用细菌、酵母菌等微生物，可以在无机溶液中制备纳米晶体和纳米生物材料。
纳米材料的研究进展与应用
纳米材料的研究进展与应用随着科技的不断发展，纳米科技的应用范围也越来越广泛，纳米材料也成为科学研究领域的热点之一。
纳米材料指分子组成的金属或非金属材料中，至少存在一个微小的维度小于100纳米的物质。
纳米材料的细小尺寸使其具有许多特殊的物理、化学和生物学性质，因此在能源、电子、医学等领域有着广泛的应用前景。
一、研究进展1.合成方法目前，纳米材料的制备方法主要分为物理法和化学法两种。
物理法包括蒸发冷凝法、溅射法等，这些方法已经广泛应用于半导体材料和金属氧化物的合成；而化学法包括溶剂热法、水热法等，这些方法已经发展成为制备全新材料的有力工具，具有制备精度高、成本低等优点。
2.性质特点纳米材料的独特性质主要来源于其表面效应、量子效应和缺陷效应。
在表面效应方面，由于纳米材料的表面积较大，表面能就会比普通材料大，表面位错和表面尺寸效应对其性质的影响也将更加明显。
此外，纳米粒子的量子效应体现在其光学、电学等方面，例如量子点可以作为荧光探针等。
缺陷效应是纳米材料的另一个独特性质，在制备过程中容易产生氧化物等缺陷结构，这些结构能够影响其机械、热学等性质。
二、应用研究1.催化剂纳米材料是优异的催化剂，能够提高催化反应速率和选择性，提高催化效率，降低催化剂用量等。
例如，纳米金属催化剂可用于CO和H₂O反应生成CO₂和H₂，广泛应用于环保领域。
2.生物医学应用纳米材料在癌症治疗、药物输送、光疗、核磁共振成像、生物传感器等方面都有广泛的应用。
例如，纳米粒子通过改变表面功能化基团实现具有肿瘤特异性的分子靶向治疗，可较好地避免正常细胞的损伤。
3.能源储存在绿色能源和新能源研究中，纳米材料是很重要的研究方向。
例如，利用石墨烯、纳米碳管等纳米材料设计超级电容器、超级电池、锂离子电池等，可以提高能量密度和导电性能。
4.环保领域纳米材料还可应用于净水和废气处理等方面。
比如引入纳米银材料，能够有效杀灭细菌、减小污染物浓度。
纳米材料在环境净化领域的应用深受关注，并在实际中展现出良好的发展前景。
纳米材料的仿生学设计与应用研究进展
纳米材料的仿生学设计与应用研究进展近年来，纳米科技的飞速发展，为各个领域带来了极大的创新和进步。
仿生学是一门研究借鉴自然界生物体结构和功能，设计和制造具有相似或类似功能的人工材料和系统的学科。
纳米材料的仿生学设计与应用结合，为科学家和工程师提供了许多创新的思路和方法。
纳米材料是在尺寸为纳米级别的范围内制造的材料，具有独特的物理、化学和生物特性。
通过仿生学的设计原则，科学家和工程师可以基于生物体的结构和功能，设计和制造出具有高度特异性和效率的纳米材料。
以下是纳米材料的仿生学设计与应用研究的一些进展：1. 生物仿真：科学家通过仿生学的方法，研究和制造可用于仿真生物体功能的纳米材料。
例如，通过模拟植物叶片的微纹理，可以设计出具有自洁功能的纳米材料。
这种纳米材料能够在水滴接触到表面时排除污垢和液体，使其具有自洁能力。
2. 智能传感：纳米材料的仿生学设计在智能传感领域也有广泛的应用。
科学家们利用仿生学的原理，设计纳米材料用于检测和感知环境中的各种物质和条件。
例如，将仿生学设计的纳米材料与生物分子结合，可以制造出高灵敏度的生化传感器，用于检测疾病标志物或环境中的污染物。
3. 能量收集与转换：纳米材料的仿生学设计在能源领域也有广泛的应用前景。
科学家们通过仿生学的方法，设计和制造出高效的光伏材料和催化剂，用于太阳能的收集和转换。
此外，仿生学设计的纳米材料还可以模拟光合作用等生物过程，实现高效能源的转化。
4. 药物传输和治疗：纳米材料的仿生学设计在医学领域也有广泛的应用前景。
科学家们通过仿生学的设计原理，制造出具有控释功能的纳米药物载体。
这些纳米材料可以通过调整其表面性质和纳米结构，实现药物的精确控制释放和靶向传递，提高药物的疗效和减轻副作用。
5. 其他应用领域：纳米材料的仿生学设计还有许多其他应用领域。
例如，科学家们利用仿生学的原理，设计出具有高效吸附和分离功能的纳米材料，用于环境污染治理和水处理。
此外，在材料领域，纳米材料的仿生学设计也可以用于制造高强度和轻质的结构材料。
材料学中的生物纳米复合材料研究
材料学中的生物纳米复合材料研究在材料学领域，随着科技的不断发展，人们对于新型材料的研究兴趣不断增加。
其中，生物纳米复合材料成为了研究的热点之一。
生物纳米复合材料是利用纳米技术将生物材料与纳米材料相结合而形成的一种新型复合材料。
它具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
本文将介绍生物纳米复合材料的研究进展和应用领域。
1. 生物纳米复合材料的制备方法生物纳米复合材料的制备方法多种多样，其中常见的方法包括化学合成法、物理合成法和生物合成法。
化学合成法是利用化学反应将纳米材料与生物材料进行复合，如溶液法和溶胶-凝胶法。
物理合成法是通过物理手段将纳米材料与生物材料进行复合，如热处理、电化学方法和机械处理等。
生物合成法则是利用生物体自身的特性合成纳米材料，并将其与生物材料进行复合，如细菌发酵法和植物提取法。
2. 生物纳米复合材料的性能特点生物纳米复合材料在性能上具有许多独特的特点。
首先，生物纳米复合材料具有较高的表面积与体积比，这使得材料具有更好的催化活性和吸附性能。
其次，生物纳米复合材料的生物相容性较好，不易引起免疫反应和毒性反应，因此在药物传输和组织工程等领域具有广阔的应用前景。
此外，生物纳米复合材料还具有较高的力学性能和耐热性能，可以满足不同领域的需求。
3. 生物纳米复合材料的应用领域由于其优异的性能，生物纳米复合材料在许多领域得到了广泛的应用。
首先，它在生物医学领域具有重要的应用前景。
生物纳米复合材料可以用于制备药物载体，用于控释药物，提高药物的疗效和降低药物的副作用。
其次，生物纳米复合材料还可以应用于环境保护领域，如用于废水处理、重金属离子吸附等。
除此之外，生物纳米复合材料还可以用于传感器、催化剂等领域。
4. 生物纳米复合材料的发展趋势随着科技的不断进步，生物纳米复合材料的研究将会取得更大的突破和进展。
首先，研究人员将继续改进制备方法，以实现更高效、可控的生物纳米复合材料的制备。
其次，研究人员将进一步探索材料的性能调控机制，以提高材料的性能和稳定性。
持久发光纳米材料合成及生物医学应用研究进展
持久发光纳米材料合成及生物医学应用研究进展1. 持久发光纳米材料的合成方法研究进展a)化学气相沉积法(CVD):这是一种常用的制备纳米材料的方法，通过在真空环境下将反应物转化为固态颗粒。
这种方法可以精确控制纳米颗粒的大小、形状和组成，从而实现对持久发光纳米材料的有效合成。
研究人员已经成功地利用化学气相沉积法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
b)液相外延法(LPE):这是一种通过在基底上生长薄膜的方法来制备纳米材料的方法。
与CVD相比，LPE具有更高的生长速率和更好的晶体质量，因此在制备高质量的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用液相外延法合成了多种持久发光纳米材料，如硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的可控性和可调性，因此在制备具有特定性质的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用溶胶凝胶法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的沉积速度和较低的能耗，因此在制备大面积的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用电化学沉积法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
随着各种合成方法的研究和发展，持久发光纳米材料的种类和性能不断丰富，为生物医学领域的应用提供了更多的可能性。
随着科学技术的进一步发展，我们有理由相信持久发光纳米材料将在生物医学领域发挥更加重要的作用。
1.1 化学还原法化学还原法的优点在于合成过程简单、成本低廉，且可以制备出具有较高发光强度和稳定性的纳米材料。
该方法也存在一定的局限性，如还原剂的选择受到金属离子还原能力的限制，导致合成的纳米材料性能可能不尽如人意；此外，还原过程中可能产生副产物，影响纳米材料的纯度和发光性能。
为了克服这些局限性，研究人员需要不断优化还原剂的选择、反应条件以及后续纯化工艺，以实现更高效、更稳定的持久发光纳米材料合成。
纳米生物技术研究的最新进展与未来趋势
纳米生物技术研究的最新进展与未来趋势随着科技的发展，生物技术也逐渐普及，纳米生物技术便应运而生。
近年来，纳米生物技术研究逐渐成为热门领域，成为许多科技企业和学术机构研究的重点。
本文旨在探讨纳米生物技术的最新进展与未来趋势。
一、纳米生物技术研究的最新进展纳米生物技术结合了生物技术和纳米技术，经过多年的研究和试验，现已得到了较大的发展。
以下是纳米生物技术研究的最新进展：1. 纳米生物传感器纳米生物传感器可以依靠纳米材料制成的传感器，与生物分子相互作用，实现对生物分子的检测。
这种传感器可以为许多检测领域（如生化分析、生物医学等）提供更加准确的监测。
近年来，纳米生物传感器的研究取得了重要成果，如基于碳纳米管、石墨烯等材料的传感器。
2. 纳米颗粒药物输运纳米颗粒药物输运是纳米生物技术中的一大研究方向。
通过合理的设计和制备，纳米颗粒可以用于药物的输送和释放。
相较于传统药物，纳米颗粒药物具有更好的口服生物利用度、更高的药效、更少的毒性副作用等优势。
近年来，许多新颖的纳米颗粒药物被研制成功，如通过钙离子共沉淀方法制备的纳米具有稳定的结构和优异的体外透镜透过效应等。
3. 纳米生物制造随着纳米技术的发展，纳米材料在各个领域得到了应用，纳米生物制造也逐渐吸引了研究人员的关注。
纳米生物制造是指利用纳米材料来制造具有生物学特性和功能的纳米结构和纳米设备。
目前，已经发展出了许多方法和技术，如通过生物模板技术制备纳米材料和制备高分辨率的影像纳米线阵列的方法等。
二、纳米生物技术未来的发展趋势纳米生物技术在生物学、医学、环境监测等诸多领域都有着广泛的应用前景，谈及未来，以下是纳米生物技术发展的趋势：1. 焦点转向医药领域纳米生物技术是一项应用广泛的技术，但目前主要的应用领域集中在生物医药领域。
未来，随着纳米生物技术的快速发展，人们可以期待更多的基于纳米技术的医学应用。
纳米药物和纳米传感器等在医药领域细分领域的应用将是呼之欲出的方向。
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纳米生物材料研究进展学院：建筑工程学院专业：土木工程姓名：李春波学号111401140生物材料又称生物工艺学或生物技术。
应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。
生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。
只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。
而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品，而今天，就让我带领你走进微小，但不失奇妙的纳米生物材料。
纳米，其实是长度单位，原称毫微米，就是10亿分之一米，即100万分之一毫米。
如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。
相当于4倍原子大小，比单个细菌的长度还要小。
举个例子来说，假设一根头发的直径是0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。
也就是说，一纳米大约就是0.000001毫米.纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。
有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。
全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性，所以世界各国都不惜重金发展纳米技术，力图抢占纳米科技领域的战略高地。
我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会，制定了发展战略对策。
十多年来，我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。
目前，我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家，充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。
在过去几年中,生物纳米材料的理论与实验研究已成为人们关注的焦点,特别是核酸与蛋白质的生化、生物物理、生物力学、热力学与电磁学特征及其智能复合材料已成为生命科学与材料科学的交叉前沿。
目前,纳米生物芯片材料、仿生材料、纳米马达、纳米复合材料、界面生物材料、纳米传感器与药物传递系统等方面已取得很大进展。
1.纳米生物芯片材料纳米生物芯片材料是一个正在发展的技术，它首先利用生物智能全数字癫痫定位仪查出致痫病灶，并进行精确定位，运用生物芯片技术进行植入病灶顶部，运用生物芯片调节神经兴奋及异常发作的微小电流，芯片植入后(就是出现发作人体也感应不到，因为电流被芯片吸收，就不会出现电流刺激神经和脑细胞，各种肢体抽搐等异常症状即刻消失)。
而治疗系统中另一项需同时进行的血液磁化技术，它是依据生物物理学、生物磁学、生物光学、生物化学的原理，将磁、光、氧有机结合形成磁共振作用，以血液为媒介调节机体代谢实现对机体的治疗，它能感应和影响人体电流分布、电荷微粒的运动、膜系统的通透性和生物高分子的磁矩取向等，清除大脑异常电流，稳定神经细胞膜，提高神经细胞兴奋阈，抑制大脑神经元高频放电和冲动的传播。
在脑部形成稳定的生物磁场，使异常放电的神经元电位趋于平衡，调整神经网路电失衡。
对神经细胞功能失调有整合作用,对缺氧破损的神经细胞有修复作用,可以增进神经细胞的重新生长,针对性的修复受损的神经细胞，从而产生镇静、解痉作用，激发神经自身保护功能，促使神经功能恢复。
据悉，国际最新癫痫治疗高科技项目微纳米生物芯片技术已经取得解放军军部、国家权威医疗卫生部门认可和临床验证，并被允许临床推广。
2．纳米仿生材料仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的材料。
通常把仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。
而纳米技术在仿生材料上的应用，则使得材料的物理、化学特性发生重大变化，性能得到显著提高。
核酸与蛋白质是执行生命功能的重要纳米成分，是最好的天然生物纳米材料。
这些成分相互作用编织了一个复杂的完美的生物世界。
近年来，在人造复眼结构上也有了突破性的进展。
Jeong 等通过软刻蚀法，合成了结构近似的人造复眼，其具有近乎完整的复眼构造，其包括完整的微透镜、锥体、光通道和检测器，很好地模拟了复眼的功能，这种人造复眼结构的成功，将对今后微存储、照相领域带来不可忽视的影响。
在对荷叶结构的模仿上，江雷研究小组利用激光刻蚀的方法制备了相似阵列的超疏水碳纳米管薄膜。
Barthlott 研究小组利用双组分硅及熔融的聚醚对荷叶植物表面进行结构复制也得到了超疏水表面薄膜。
这些结构与荷叶类似，都具有很强的疏水性能。
随着研究的深入，已经可以通过各种方法制备超疏水材料，如等离子体处理、气相沉积等。
进一步地，将固体表面的特殊浸润性结合起来，可以设计超双亲、超双疏、亲疏条件切换等特殊材料，这些材料在物理、化学、智能控制等方面有着巨大的潜力。
水黾能自由的在水面行走、滑动。
这种迷人的特性一直吸引着人们。
已经知道，水黾的这种特性与其腿部的微纳结构所产生的疏水性是分不开的。
Bush 研究小组模拟制造了一只机器水黾，其身躯由易拉罐的金属皮制成，前后两对腿为疏水性的不锈钢丝，中间的一对脚则由一条弹力带和滑轮构成。
同水黾一样，此机器水黾也能依靠腿的弯曲产生的曲率来支撑其身体，也能自由的漂浮在水面上。
如果将这种超疏水性材料应用到船体上，则可以明显减小船底的吃水深度，如能大规模应用，必将对航运事业产生不可估量的影响。
壁虎等是靠脚上无数微小的刚毛与物体之间产生的范德华力来黏附的。
范德华力本身是一种非常弱的分子间力，由于其过于微弱，长期以来并不引人注意。
直到Full 小组研究发现，壁虎能够在墙壁等上面自由行走，靠的确实是每根刚毛累积起来的范德华力，虽然每根刚毛产生的范德华力非常微小，几十万根刚毛的总体产生的力就十分可观了。
对这种黏附力的模仿，Geim等用电子束刻蚀和氧等离子体处理，报道合成了类似壁虎脚上刚毛的聚酰亚胺阵列绒毛，这是一种非黏性黏合剂，依靠的正是范德华力。
这种材料有很多潜在的用途，将有可能使人在墙壁上自然行走，成为真正的“蜘蛛”。
3.纳米马达生物纳米马达，又称生物马达分子、分子马达或纳米机器，是由生物大分子构成并将化学能转化为机械能的纳米系统。
天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内的胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等生命活动起着重要作用。
它是马达家族的革命，标志着人类由制造物理马达到制造生物马达的理想成为现实。
纳米马达这种聚合物分子含有数对氮原子，氮原子两侧各有一个苯环，环与环之间的氮“桥”扭结在一起。
分子的往复伸缩形变就是马达的运转。
4,. 纳米复合材料纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。
复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。
该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。
在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。
我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。
5. 界面生物材料很多纳米材料,如纳米粒子、纳米管、核酸、纳米肽等具有巨大的临床应用潜力。
纳米材料在临床应用的一个主要问题是这些材料能否被机体免疫系统接受。
生物兼容性意指控制与生物组织相接触的材料行为的一系列复杂的理化与生物学反应过程。
利用纳米技术，科研人员还研制出一种超双亲性界面物质（即同时具有超亲水性和超亲油性的表面）材料，用这种材料整理过的玻璃表面及建筑材料表面具有自清洁及防雾等效果。
仿生智能界面材料是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的一类新型复合材料。
生物材料作为医用植入材料始于18世纪初。
1808年初成功制成了镶牙陶齿。
1892年Dreesman发表了第1篇关于利用熟石膏填充骨缺损的报告。
1963年Smith 报告发展了一种陶瓷骨替代材料，这是一种由48％多孔铝酸盐陶瓷和环氧树脂组成的陶瓷，它与骨组织的物理性能很相匹配。
进入80年代以后，复合型生物材料的研究掀起了一个高潮，随着研究的深化和应用广泛化，为获得长期满意的生物效应，对生物材料的要求越来越高6. 纳米传感器与药物传递系统当今纳米技术的发展，不仅为传感器提供了良好的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新颖的构思和方法，例如纳米技术中的关键技术STM，研究对象向纳米尺度过渡的MEMS技术等。
与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域纳米传感器主要包括以下三大类：1.纳米生物和化学传感器2.纳米气敏传感器3.其他类型的纳米传感器（流量、压力和温度等）纳米传感器的主要应用领域包括医疗保健、军事、工业控制和机器人、网络3和通信以及环境监测等。
随着相关技术的成熟，纳米传感器在国防安检方面的强大优势逐渐显现。
相信在不久的将来，纳米传感器将用于新一代的军服和设备，并将用来检测炭疽和其他的危险气体等。
7.药物传递系统药物传输系统(Drug Delivery Systems,DDS)系指人们在防治疾病的过程中所采用的各种治疗药物的不同给药形式，在60年代以前的药剂学中称为剂型。
如注射剂、片剂、胶囊剂、贴片、气雾剂等。
随着科学的进步，剂型的发展已远远超越其原有的内涵，需要用药物传输系统或给药器(Device)这类术语加以表述，即原由药物与辅料制成的各种剂型已满足不了临床治疗的需要，有的将药物制成输注系统供用，有的则采用钛合金制成给药器植入体内应用，使临床用药更理想化。
为克服普通制剂的有效血浓维持时间短的缺陷，出现了长效注射剂，口服长效给药系统或缓/控释制剂、经皮给药系统等一系列新的制剂。
由于缓/控释制剂的特点，它的市场前景看好。
缓释制剂通常是指口服给药后能在机体内缓慢释放药物，使达有效血浓，并能维持相当长时间的制剂。