纳米技术在分子生物学中的应用 PPT课件
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纳米技术在生物医学中的应用PPT课件(模板)
“蘸水笔”纳米印刷术建立的蛋白质纳米阵列
"Protein Nanoarrays Generated by Dip-Pen Nanolithography," Science, 2002,295(5560), 1702-1705. Biotechnol. Metraux, G. 纳米尺度的“墙”可以部分溶解，然后在合适的条件重新建立，从而将荧光标记的药物包容在内部 ; Lim, J-H. 纳米技术应用于生物医学的优势 “Direct-Write Dip- Pen Nanolithography of Proteins on Modified Silicon Oxide Surfaces,” Angew. 18, 764–767. 一些纳米技术分子器件示意图 Vo-Dinh, etl. Biotechnol. 18, 764–767. ; Schatz, G. ; Letsinger, R. 对于研究对象在尺度上的匹配 “Protein Nanostructures Formed Via Direct-Write Dip-Pen Nanolithography” J. ; Mirkin, C. ; Mrksich, M. ; Storhoff, J. 2003, 125, 5588-5589.
下的就是最终产品
到产品被创造出来
例如：雕刻
例如：生物体系
纳米技术的起源
Richard Feynman
1959 演讲 《底层还有许多空间》
一些纳米技术分子器件示意图
轴承 齿轮
万向节
精细动作控制器
差动齿轮
泵
碳纳米管实例
世界上最小的算盘（C-60分子）
纳米技术的应用
纳米技术
计算机科学
《纳米技术与生活》课件
六、纳米环境学
纳米环境学研究纳米技术对环境的影响和环境对纳米材料的相互作用，发展出环境友好和可持续的纳米材料应 用。
七、纳米材料的安全性问题
纳米材料的安全性成为讨论的焦点，目前研究现状正在深入研究其潜在的危 害和安全防范措施，以确保其未来发展的可持续性。
八、纳米技术的发展趋势
分析国内外纳米技术的发展情况，展望未来在各个领域的创新和应用，为相关行业提供参考和决策依据。
九、纳米技术与我们的生活
纳米技术的应用不仅仅局ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ于科研和工业领域，它已经开始渗透到制造业、 公共服务和家庭生活中，极大地改善和提升了我们的生活质量。
总结
通过对纳米技术的认识与思考，我们可以深刻理解其优势与挑战，并认识到推广纳米技术的重要性。
三、纳米生物学
纳米生物学研究生物系统中的纳米级别的现象和过程，广泛应用于生物医学、 生物工程等领域，未来有着巨大的发展潜力。
四、纳米医学
纳米医学利用纳米技术开展医学研究和应用，逐渐改变了临床诊断、治疗和 药物传递等领域，为人类的健康带来革命性的变化。
五、纳米电子学
纳米电子学致力于研究和开发纳米级电子材料和器件，可以在微小尺寸和高性能之间取得平衡，推动先进技术 和产品的发展。
《纳米技术与生活》PPT课件
一、什么是纳米技术
纳米技术是研究和应用控制物质在原子或分子尺度上的现象和属性的科学与技术，其发展历程经历了从概念的 提出到应用领域的广泛拓展。
二、纳米材料
纳米材料是具有特殊结构和性质的材料，通过不同的合成方法可以获得。纳 米材料由于其出色的特性，在各个领域有广泛的应用。
《纳米技术》PPT课件
纳米技术
h
1
纳米
“纳米”是长度单位，1nm=10-9m
即1纳米等于十亿分之一米，大约等于10个氢原子并排起 来的长度，相当于万分之一头发的粗细。纳米正好处于原 子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏 观世界的中间地带，被称为介观世界。
h
2
纳米技术
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8m)到亿分之一米 (10-9m)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学 问；同时在这一尺度范围内对原子、分子或原子团、分子 团进行操纵和加工使其形成所需要的物质称为纳米技术。
费曼对纳米技术的最早梦想，成为一个光 辉的起点，人类开始了对纳米世界的探求。
h
6
科学家发现，在纳米的世界里，物质发生了质的飞 跃。比如硅晶体是不发光的，但纳米硅却会发光；陶瓷 在通常情况下是很硬、很脆的，如果采用纳米粉体制成 纳米陶瓷，它也可以具有韧性；纳米材料还具有超塑性， 室温下的纳米铜丝经过轧制，其长度可以从1cm延伸到 100cm，其厚度可以从1mm减小到0.01mm。
h
14
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其
优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧
性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等
诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强
腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作
用，具有广阔的应用前景。
返回
h
15
纳米级微电子元件
日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍， 率先开发新一代微电子元件。这些电子元件呈细长 的鬃状结晶形，粗仅20纳米，可使计算机的计算速 度、通讯用发光元件的效率数十、数百倍地提高。
h
16
超微型计算机
随着微电子技术的不断发展，集成度越来越 高，计算机信息存储芯片越来越小，而存储量却 越来越大，信息容量比现有光盘高100万倍，整个 美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小 的芯片中。
h
1
纳米
“纳米”是长度单位，1nm=10-9m
即1纳米等于十亿分之一米，大约等于10个氢原子并排起 来的长度，相当于万分之一头发的粗细。纳米正好处于原 子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏 观世界的中间地带，被称为介观世界。
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纳米技术
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8m)到亿分之一米 (10-9m)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学 问；同时在这一尺度范围内对原子、分子或原子团、分子 团进行操纵和加工使其形成所需要的物质称为纳米技术。
费曼对纳米技术的最早梦想，成为一个光 辉的起点，人类开始了对纳米世界的探求。
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科学家发现，在纳米的世界里，物质发生了质的飞 跃。比如硅晶体是不发光的，但纳米硅却会发光；陶瓷 在通常情况下是很硬、很脆的，如果采用纳米粉体制成 纳米陶瓷，它也可以具有韧性；纳米材料还具有超塑性， 室温下的纳米铜丝经过轧制，其长度可以从1cm延伸到 100cm，其厚度可以从1mm减小到0.01mm。
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虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其
优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧
性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等
诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强
腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作
用，具有广阔的应用前景。
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纳米级微电子元件
日本日立中心实验室利用半导体材料砷化镍， 率先开发新一代微电子元件。这些电子元件呈细长 的鬃状结晶形，粗仅20纳米，可使计算机的计算速 度、通讯用发光元件的效率数十、数百倍地提高。
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超微型计算机
随着微电子技术的不断发展，集成度越来越 高，计算机信息存储芯片越来越小，而存储量却 越来越大，信息容量比现有光盘高100万倍，整个 美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小 的芯片中。
纳米技术资料PPT课件
纳米科技
磁控溅射法
为了克服成
膜速度低的缺点，
人们设计了磁控
溅射镀膜，在溅
射靶与基片之间
引入了正交电磁
场，使气体分子
被电离的速率提
高了10倍，达到
了真空蒸发法的
成膜速率。
返回
纳米科技
分子束外延镀膜法
分子束外延（MBE）是一种特殊的真空镀膜工艺。
它是在超Байду номын сангаас真空条件下， 将薄膜的诸组分元素的 分子束流，直接喷到衬 底（半导体材料的单晶 片）表面上，沿着单晶 片的结晶轴方向生长成 一层结晶结构完整的新 的单晶层薄膜。
纳米科技
LB膜的制备
将一个亲水性（或 亲油性）固体表面垂 直而缓慢地插入浮有 单分子层的水中，将 该固体表面垂直上提 时，浮着的单分子膜 就会附着在表面上， 随沉积过程不同，所 形成的膜的结构分X、 Y、Z三型。
纳米科技
LB膜的制备
如果这个固 体基片反复进 出水面，可形 成多层膜（最 多 可 达 到 500 层），一个分 子的纵向长度 为 2-3nm ， 因 此 单分子层的厚 度亦为2-3nm。
返回
纳米科技
纳米薄膜的应用——磁性薄膜
纳米磁性薄膜可以削弱传统磁记录介质中信息 存储密度受到其自退磁效应的限制，并具有巨磁 电阻效应，在信息存储领域有巨大的应用前景。
巨磁阻效应：所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改 变的现象，巨磁阻就是指在一定磁场下电阻急剧变 化的现象。磁场导致电阻增加，称之为正磁致电阻； 若导致电阻降低，称之为负磁致电阻。
❖ SAMS的稳定性好，在各种含氧，不含氧的环境 条件下，热稳定温度能达到400℃。
返回
纳米科技
LB膜技术及其应用
LB膜是Langmuir-Blodgett（朗谬尔—布罗杰 特）在20世纪二、三十年代首先研究的，但在纳 米科技发展中，LB膜因其特有的性能受到人们的 重视。
磁控溅射法
为了克服成
膜速度低的缺点，
人们设计了磁控
溅射镀膜，在溅
射靶与基片之间
引入了正交电磁
场，使气体分子
被电离的速率提
高了10倍，达到
了真空蒸发法的
成膜速率。
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纳米科技
分子束外延镀膜法
分子束外延（MBE）是一种特殊的真空镀膜工艺。
它是在超Байду номын сангаас真空条件下， 将薄膜的诸组分元素的 分子束流，直接喷到衬 底（半导体材料的单晶 片）表面上，沿着单晶 片的结晶轴方向生长成 一层结晶结构完整的新 的单晶层薄膜。
纳米科技
LB膜的制备
将一个亲水性（或 亲油性）固体表面垂 直而缓慢地插入浮有 单分子层的水中，将 该固体表面垂直上提 时，浮着的单分子膜 就会附着在表面上， 随沉积过程不同，所 形成的膜的结构分X、 Y、Z三型。
纳米科技
LB膜的制备
如果这个固 体基片反复进 出水面，可形 成多层膜（最 多 可 达 到 500 层），一个分 子的纵向长度 为 2-3nm ， 因 此 单分子层的厚 度亦为2-3nm。
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纳米科技
纳米薄膜的应用——磁性薄膜
纳米磁性薄膜可以削弱传统磁记录介质中信息 存储密度受到其自退磁效应的限制，并具有巨磁 电阻效应，在信息存储领域有巨大的应用前景。
巨磁阻效应：所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改 变的现象，巨磁阻就是指在一定磁场下电阻急剧变 化的现象。磁场导致电阻增加，称之为正磁致电阻； 若导致电阻降低，称之为负磁致电阻。
❖ SAMS的稳定性好，在各种含氧，不含氧的环境 条件下，热稳定温度能达到400℃。
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纳米科技
LB膜技术及其应用
LB膜是Langmuir-Blodgett（朗谬尔—布罗杰 特）在20世纪二、三十年代首先研究的，但在纳 米科技发展中，LB膜因其特有的性能受到人们的 重视。
纳米材料及纳米技术应用PPT课件
02
03
生物检测
纳米材料可以作为药物的载体， 实现药物的精准传输和定向释放， 提高治疗效果并降低副作用。
纳米材料可以增强医学成像的效 果，提高诊断的准确性和可靠性。
纳米材料可以用于检测生物标志 物和病原体，快速、准确地诊断 疾病。
环境领域
空气净化
纳米材料可以用于空气过滤和净化，去除空气中的有 害物质和异味。
感谢您的观看
03 纳米技术的应用领域
能源领域
高效电池
01
纳米技术可以改善电池的能量密度和充电速度，提高电池的效
率和寿命。
太阳能利用
02
纳米结构可以增强太阳能电池的光吸收和光电转换效率，降低
成本并提高发电量。
燃料电池
03
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性，降低燃料电池的
重量和体积。
医疗领域
01
药物传输
医学成像
水处理
纳米技术可以用于水处理，去除水中的有害物质和杂 质，提高水质和安全性。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复，去除土壤中的重金属和 有害物质，降低土壤污染的风险。
04 纳米材料的安全与伦理问 题
纳米材料对环境和生态系统的影响
纳米材料在环境中的迁移 和转化
纳米材料在土壤、水体和大气中的分布、转 化和归趋，可能对生态系统产生影响。
2000年代以后，随着技术的不 断进步和应用领域的扩大，纳 米科技逐渐成为全球科技领域 的研究热点。
02 纳米材料的基本特性
小尺寸效应
总结词
随着纳米材料尺寸的减小，其物理、化学和机械性能发生变化的现象。
详细描述
当物质尺寸减小到纳米量级时，由于量子尺寸效应和表面效应的影响，纳米材 料的物理、化学和机械性能会发生显著变化，表现出不同于常规材料的特性。
纳米生物技术-PPT课件
纳米载药微粒
尺度：直径10～500 nm的固态胶体粒子 构造：药物通过溶解、包裹作用位于粒子内部, 或通过吸附、耦合作 用位于粒子表面 物理化学导向 特点：长循环、缓释、靶向
生物导向
纳米微粒
长循环
靶向、缓释
纳米载药微粒：生物导向
利用抗体、细胞膜表面受体的专一性作用，将配位子结合在载体上，与目 标表面的抗原性识别器发生特异性结合，使药物能准确地作用于目的细胞。
肿瘤组织生理特性——EPR效应(enhanced permeability and retention effect)大多数实体瘤的病 理生理特征与正常组织器官相比有显著不同。表现为 肿瘤血管生长迅速，外膜细胞缺乏，基底膜变形，淋 巴管道回流系统缺损，大量血管渗透性调节剂(缓激肽、 血管内皮生长因子，一氧化氮、前列腺素和基质金属 蛋白酶等)的生成。这些生理性变化有利于迅速增长的 肿瘤组织获取大量营养物质和氧气。同时这也导致了 肿瘤血管渗透性的增加，进而产生了EPR效应。
生物降解性是药物载体的重要特征之一，通过降解，载 体与药物定向进入靶细胞之后，表层的载体被生物降解 掉（包覆形），芯部的药物释放出来发挥疗效，避免了 药物在其他组织中释放
长循环纳米粒（也称为隐形纳米粒） 人体内起防御功能的网状内皮吞噬系统对外来异物的识 别能力很强 巨噬细胞消除外来粒子的一个重要机制是通过识别结合 于微粒上的免疫球蛋白（IgG）和Fc段和补体来吞噬抗 体结合的微粒 血浆中的多种成分如血浆蛋白等可以吸附到纳米粒表面， 这就是调理过程 而巨噬细胞上存在这些血浆成分的受体 药物在血中循环时间短，到达不了靶器官，不能产生长 效缓释作用
极性微粒不易被吞噬，Zeta 电位越高吞噬越少。表面 双亲性或亲水性的微粒在血中循环时间长。采用亲水 性材料对纳米粒进行表面修饰，可提高其表面亲水性、 增大空间位阻及调整Zeta 电位，延长纳米粒在体内的 循环时间。
纳米技术在各领域的应用PPT(49张)
➢ 用分子来存储信息的元器件研究很多，但多数分子存储器不是 采用单个的分子，而是分子团存储信息；而存储和读写的方式 也多采用光学方法。例用激光照射这些分子团，激发分子团发 光，以此实现信息的存储
➢ 1999年，耶鲁大学研制的分子存储器是选用一种十分特殊的 分子，它可以直接用电子学的方法存储和读取信息
生物计算机
生物计算机主要研究目标是寻找或创造一些特定的生物 分子，并期待这些生物分子能够更加快速地完成计算机的基 本运算和存储功能，代替目前的半导体计算机中央处理器 (CPU)和存储器。
蛋白质生物计算机 DNA生物计算机
蛋白质生物计算机
以蛋白质分子为材料制造的生物计算机，不仅体积 小，质量轻，能耗小，环境适应性强，而且运算速度和 信息储存能力比现有的计算机要高出数亿倍。同时具有 和人脑一样非常优越的分析，判断，联想，记忆等智能。
电子鼻
意大利科学家研制出一种用于疾病探测的“电子鼻”， 它可以嗅出人体各种疾病的气味，是一种早期发现疾病的有 效仪器。
在这种“电子鼻”中配有非常灵敏的极其微小的生物传感器， 可以将人体的各种气味转换成电信号，经过计算机处理后绘 制成一种人体“气味图谱”，用于分析人体的健康状况。
目前，科学家们正在编制各种疾病的气味图谱，其中包括各 种癌症的气味图谱，这样就可以使疾病的诊断变得更加容易。
该温度计只有头发丝直径的千分之一，能够分辨 出1nm空间范围内千分之一摄氏度的温度变化。 这项研究进展为纳米尺度温度传感器的应用打下 了一定的基础
纳米微粒探测器
传统探矿过程是在预先选定的位置上下钻取样品再 分析。下钻取样深度要达数十米，工作量巨大。此 外，探矿下钻取样位置选择有一定的随机性，下钻 取样得到的样品的分析结果有可能不是所期望的矿 石标本，使得探矿工程前功尽弃
➢ 1999年，耶鲁大学研制的分子存储器是选用一种十分特殊的 分子，它可以直接用电子学的方法存储和读取信息
生物计算机
生物计算机主要研究目标是寻找或创造一些特定的生物 分子，并期待这些生物分子能够更加快速地完成计算机的基 本运算和存储功能，代替目前的半导体计算机中央处理器 (CPU)和存储器。
蛋白质生物计算机 DNA生物计算机
蛋白质生物计算机
以蛋白质分子为材料制造的生物计算机，不仅体积 小，质量轻，能耗小，环境适应性强，而且运算速度和 信息储存能力比现有的计算机要高出数亿倍。同时具有 和人脑一样非常优越的分析，判断，联想，记忆等智能。
电子鼻
意大利科学家研制出一种用于疾病探测的“电子鼻”， 它可以嗅出人体各种疾病的气味，是一种早期发现疾病的有 效仪器。
在这种“电子鼻”中配有非常灵敏的极其微小的生物传感器， 可以将人体的各种气味转换成电信号，经过计算机处理后绘 制成一种人体“气味图谱”，用于分析人体的健康状况。
目前，科学家们正在编制各种疾病的气味图谱，其中包括各 种癌症的气味图谱，这样就可以使疾病的诊断变得更加容易。
该温度计只有头发丝直径的千分之一，能够分辨 出1nm空间范围内千分之一摄氏度的温度变化。 这项研究进展为纳米尺度温度传感器的应用打下 了一定的基础
纳米微粒探测器
传统探矿过程是在预先选定的位置上下钻取样品再 分析。下钻取样深度要达数十米，工作量巨大。此 外，探矿下钻取样位置选择有一定的随机性，下钻 取样得到的样品的分析结果有可能不是所期望的矿 石标本，使得探矿工程前功尽弃
专题三 纳米技术 ppt课件
超微颗粒的小尺寸效应还表现在超导电性、介电性能、声 学特性以及化学性能等方面。
4. 纳米材料及其特性
（1） 特殊的光学性质 当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了原有的 富贵光泽而呈黑色。事实上，所有的金属在超微颗粒状态都 呈现为黑色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变 成铂黑，金属铬变成铬黑。由此可见，金属超微颗粒对光的 反射率很低，通常可低于l %，大约几微米的厚度就能完全 消光。利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材 料，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外又有可 能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
2. 纳米技术的诞生与发展
➢2000年4月，美国能源部桑地亚国家实验室运用激光微细加 工技术研制出智能手术刀，该手术刀可以每秒扫描10万个癌 细胞，并将细胞所包含的蛋白质信息输入计算机进行分析判 断。 ➢2001年纽约斯隆-凯特林癌症研究中心的戴维. 沙因贝格尔 博士报道了把放射性同位素锕-225的一些原子装入一个形状 像圆环的微型药丸中，制造了一种消灭癌细胞的靶向药物。 ➢这些研究表明纳米技术应用于医学的进展是十分迅速的。
血液形态图纳米技术的应用5640040057纳米技术的应用纳米药包纳米药包58纳米技术的应用59采用纳米技术发展新的中药加工方法和新的采用纳米技术发展新的中药加工方法和新的中药剂型中药剂型中药纳米将导致单味药或复方的理化性质中药纳米将导致单味药或复方的理化性质生物活性功效毒副作用等发生改变生物活性功效毒副作用等发生改变提高生物利用度减少用药量提高生物利用度减少用药量增强组织靶向性增强组织靶向性缓释功能缓释功能呈现新药效呈现新药效纳米技术的应用60纳米药包美国麻省理工学院的研究人员正在研究一种只有20nm的药物炸弹和包含了1000个纳米药包的微型芯片
4. 纳米材料及其特性
（1） 特殊的光学性质 当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了原有的 富贵光泽而呈黑色。事实上，所有的金属在超微颗粒状态都 呈现为黑色。尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变 成铂黑，金属铬变成铬黑。由此可见，金属超微颗粒对光的 反射率很低，通常可低于l %，大约几微米的厚度就能完全 消光。利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材 料，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外又有可 能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
2. 纳米技术的诞生与发展
➢2000年4月，美国能源部桑地亚国家实验室运用激光微细加 工技术研制出智能手术刀，该手术刀可以每秒扫描10万个癌 细胞，并将细胞所包含的蛋白质信息输入计算机进行分析判 断。 ➢2001年纽约斯隆-凯特林癌症研究中心的戴维. 沙因贝格尔 博士报道了把放射性同位素锕-225的一些原子装入一个形状 像圆环的微型药丸中，制造了一种消灭癌细胞的靶向药物。 ➢这些研究表明纳米技术应用于医学的进展是十分迅速的。
血液形态图纳米技术的应用5640040057纳米技术的应用纳米药包纳米药包58纳米技术的应用59采用纳米技术发展新的中药加工方法和新的采用纳米技术发展新的中药加工方法和新的中药剂型中药剂型中药纳米将导致单味药或复方的理化性质中药纳米将导致单味药或复方的理化性质生物活性功效毒副作用等发生改变生物活性功效毒副作用等发生改变提高生物利用度减少用药量提高生物利用度减少用药量增强组织靶向性增强组织靶向性缓释功能缓释功能呈现新药效呈现新药效纳米技术的应用60纳米药包美国麻省理工学院的研究人员正在研究一种只有20nm的药物炸弹和包含了1000个纳米药包的微型芯片
纳米技术在分子生物学中的应用PPT资料(正式版)
2.复合无机纳米材料的应用 科学家正在研制一种“ ”米条”，这种能
在血液中流动的纳米条可能会帮助医生发现 机体的癌变器官。
科学家将 纳米条注射到老鼠体内，然后用
比可见光波长稍长的激光束照射老鼠的耳朵， 当纳米条在老鼠血管中移动时，金色微粒就 会发出比常规成像设备中使用的荧光染料亮 度近60倍的荧光，跟踪这些闪光棒路径的 新型成像系统就能生成比目前成像设备更清 晰的图片。“ 纳米条”可能会在刚显现出的 癌症和肿瘤等“麻烦”区域活动。
纳米技术在分子生物学中的应 用
目录
1.何为纳米生物技术 2.纳米生物技术的研究方向 3.纳米生物技术发展历程 4.纳米生物技术的应用 5.纳米生物技术的展望
▪ 在最近的十年中,随着纳米材料在癌症治疗、 细胞显影和疾病检测方面的应用,由此诞生 了一个新的领域———生物纳米技术。生物 纳米技术是指在纳米尺度上认识生物分子的 精细结构和功能之间的联系,并在此基础上 按研究者的意愿组合、装配,创造出满足人 们意愿并行使特定功能的生物纳米机器。
“纳米蜘蛛”机器人
从宏观世界到微观世界
纳米生物技术研究方向
主要研究方向： 1、新型生物荧光探针：研究与开发基于功能纳米材料(如量子点、硅纳
米微球等)的新型荧光标记物，用于目标生物分子(如蛋白、核酸等) 的靶向标记与细胞成像，为分子细胞生物学的研究提供新方法 2、新型纳米生物传感器：研究与开发基于功能纳米材料(如硅纳米线、 硅纳米微球等) 的生物传感器和功能纳米器件，实现对目标生物分子 的高灵敏度和高特异性检测，为重大疾病、传染病及遗传病的早期诊 断提供新技术； 3、新型纳米药物载体：研究与开发基于低生物毒性、低免疫原性、高 生物相容性的功能纳米材料，并将其与生物分子(如短肽、蛋白等)结 合，发展高效、安全、高靶向性、可控的纳米药物载体及基因治疗载 体。
纳米生物技术
"纳米蜘蛛"机器人复制出了另一个机器 纳米蜘蛛" 纳米蜘蛛 继而被染成绿色, 人,继而被染成绿色,纳 米机器,受自然选择限制,只有 在生理条件(合适的PH,温度, 盐度)才能保持活性;
核酸分子
无机纳米材料本身具有独 特的性质,但又缺乏生物 活性,功能受限.
一,纳米的概念
纳米是一种几何尺寸的量度单位,长度仅为10-9m, 略等于4～5个原子排列起来的长度,约为人发直 径的8-110-4,纳米技术研究在0.1~100nm尺度 范围的物质世界.
二,纳米技术(nanotechnology)
纳米技术(nanotechnology) 是用单个原子,分子制造物 质的科学技术.纳米科学技 术是以许多现代先进科学技 术为基础的科学技术,它是 现代科学(混沌物理,量子 力学,介观物理,分子生物 学)和现代技术(计算机技 术,微电子和扫描隧道显微 镜技术,核分析技术)结合 的产物,纳米科学技术又将 引发一系列新的科学技术, 例如纳电子学,纳米材科学, 纳机械学等.
碳纳米管
五,生物纳米技术的应用
(1),QDs的生物标记,成像技术 ),QDs的生物标记, QDs的生物标记
最近,国外科学家Kim等最近研制出了一种多聚复合纳米颗粒 (NPs),可用于癌细胞的检测: ①以一种可降解生物多聚物(PLGA)作为基质,将化学治疗药物(阿霉素) 以纳米颗粒的形式纳入到了聚合纳米颗粒基质当中; ②将CdSe/ZnS半导体量子点(QDs)或超顺磁性的纳米晶体四氧化三铁嵌 入该基质中; ③通过聚乙二醇基团将对癌细胞有 靶向作用的叶酸连接到被修饰的 PLAG上,构成了一个完整的NPs; ④在癌细胞上有过量表达的叶酸受 体,连有叶酸的NPs通过抗原抗体结 合反应侦查到癌细胞并进行光学成 像,可以通过核磁共振和荧光成像来 观察抗原抗体的结合进而对癌细胞 进行监测.同时,通过四氧化三铁的 磁导作用将阿霉素运输到癌细胞附 近,杀死癌细胞.