纳米生物材料PPT课件
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6
纳米材料的应用
在催化方面的应用
纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原 来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化 剂很可能给催化在工 业上的应用带来革命性的变革。
• 在生物医学中的应用
正在研制的生物芯片具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米 生物工程的前沿科技，将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传 诊断。
我国每年新发癌症病例200万人，因癌症死亡人数为 140万； 我国居民每死亡5人中，即有1人死于癌症；在全国不少大城市， 恶性肿瘤已经超越心脑血管疾病，成为第一死亡原因。
14
中国癌症分布图
谈 瘤 色 变
15
触目惊心的分布
触目惊心的分布
16
恶性肿瘤死亡率
17
高发癌症介绍
18
中国癌症发病和死亡预测
•心脑血管疾病
据世界卫生组织(WHO)统计，全世界每年约有1200万人死于 心脑血管疾病，占死亡总人数的1／3。我国每年心血管疾病死 亡者占因病死亡总人数的40.7％。其比例远高于人类大敌癌症， 居各类死因之首。[2009年11月12日] •心脏病
•癌症 目前，癌症已经成为威胁我国居民生命健康的主要杀手，
其他领域
纳米材料还在诸如海水净化、航空航天、环境能源、微电子学等其他 领域也有着逐渐广泛的应用，纳米材料在这些领域都在逐渐发挥着光 和热。
8
纳米生物医学
❖ 纳米生物医学是纳米科技与医学专业的交叉。
一方面探索纳米尺度的生命现象及 其发生机制,建立新的理论; 另一方面探索纳米材料或纳米装置 对人体细胞、健康、环境等的影响,从 分子水平、细胞水平、器官和整体水 平,以及群体与环境水平研究纳米材料 的物理、化学特性与生物效应。
➢ 诺贝尔物理学奖获得者Feynman预言: “如果我们能对细微尺寸的物体加以控 制的话,将极大的扩充我们所获得的物 性的范围。”
➢ 几十年纳米科技的发展历程,以其不争的事实一次又一次 证明了纳米材料作为材料科学的“领军”之一,推动了材 料 科学的飞速发展,掀起了一轮高过一轮的研究热潮,被誉为
“21世纪最有前途的材料”。
11
纳米材料在生物医学领域的应用
• 在组织工程方面的应用
• 通过模拟天然的细胞外基质-胶原的基本结构而制成的富含纳米纤维的生物可 降解纳米材料，在组织工程支架材料方面具有十分重大的意义
• 在纳米药物载体及药物控释方面的研究
• 纳米粒子由于其纳米级别的尺寸，往往可以在组织间隙自由穿透。因此，通 过利用纳米粒子独特的理化性质，可以实现靶向、缓释等治疗手段，实现高 效、低毒的治疗效果。
• 在医用抗菌材料方面的应用
• 纳米抗菌材料是将无机抗菌剂采用高科技的纳米技术处理，使其具有更广泛 、卓越的抗菌杀菌功能。
12
与传统生物医学材料相比具有的优点
✓ 纳米材料拥有可以顺利穿过组织间隙,进入细胞,以及通过 毛细血管,甚至穿透血脑屏障的能力。
✓ 纳米材料的尺寸大小和人体内生物分子相匹配,因而在体内 环境中运输顺畅,使得纳米材料能够与体内细胞、组织中的 分子和蛋白质发生广泛的相互作用,进而产生多种特殊的生 物学效应。
• 在生物标记方面的应用
• 现今常用的非同位素标记检测方法有酶联免疫法(ELISA)、化学发光法、电化 学方法以及荧光标记法等。其中，荧光标记法是一种十分有效的检测方法。
• 在细胞内部染色方面的应用
• 利用复合物纳米粒子分别与细胞和组织内各种抗原结合而形成的复合物，在 白光或单色光照射下呈红色，从而给各种组合“贴上”了不同的标签，对于 提高细胞内组织的分辨率，提供了一种急需的染色技术。
19
癌症给全世界带来巨大损失
近几年来癌症的发病率越来越高，无论是普通市民还是社会名人很 都死于癌症。
著名中央主持人罗京死于淋巴癌
“香港女儿”梅艳芳死于乳腺癌
20
“好人傅彪：死于肝癌
苹果前总裁乔布斯死于胰腺癌
21
表演艺术家赵 丽蓉死于肺癌
台湾歌手阿桑死于乳腺癌 ”林黛玉“演员陈晓旭死于乳腺癌
22
✓ 纳米材料通过各种表面修饰、元素组装以及尺寸大小调控 等手段,可有效改善材料的物理化学性质,从而实现所需生 物学效应
13
21世纪困扰人类的高发疾病
•统糖计尿：病世界糖。上尿糖病尿是病一的种发严病重率危为害3人%类—健5%康，的5疾0岁病以。上据的资人均料发
病率为10%。在我国，随着经济的发展和人们饮食结构的改变 以及人口的老龄化，糖尿病患者的数量迅速增加。
9
纳米材料在生物医学领域的应用
➢细胞分离方面 ➢生物标记方面 ➢细胞内部染色方面 ➢组织工程方面 ➢医用抗菌材料方面 ➢纳米药物载体及药物释放方面
10
纳米材料在生物医学领域的应用
• 在细胞分离方面的应用
纳米复合材料的理化性能一般都很稳定，能够在生理条件下稳定存在，因此 被广泛应用在医学诊断上，用于细胞分离如单细胞分离、基因扩增与免疫分 析、基因突变分析等
3
纳米材料的分类
纳米材料
•空间维数 •零维 •一维 •二维 •三维
•材料化学组 成
•陶瓷 •金属 •高分子 •复合材料
•应用方向 •生物医用 •电子材料 •储能材料
•自身物理性 质
•半导体 •磁性 •超导体
4
纳米材料的特殊性能
❖小尺寸效应
❖表面和界面效应
纳米材料
来自百度文库
❖量子尺寸效应
❖量子隧道效应
5
纳米材料的应用
• 精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影 响到人类生活的方方面面。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳 米材料都能发挥重要作用。
7
• 在国防科技种中的应用
纳米探测系，新型纳米材料武器、由纳米微机械系统制造的小型机器 人、纳米卫星、纳米材料隐身等技术的应用备受关注。 纳米技术将对 国防军事领域带来革命性的影响
肿瘤
• 肿瘤是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某个细胞在 基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增 生而形成的新生物。
纳米生物材料与肿瘤治疗
XXX XXXXXXX
1
目录
1
纳米生物材料发展进展
2
高发疾病的分布
3
肿瘤的治疗
4 纳米技术治疗肿瘤的进展
2
纳米生物材料发展进展
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺 度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材 料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的 尺度 纳米技术的核心是利用纳米材料的特殊性能,来实现 目前普通材料所不达到的功能和用途。
纳米材料的应用
在催化方面的应用
纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原 来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化 剂很可能给催化在工 业上的应用带来革命性的变革。
• 在生物医学中的应用
正在研制的生物芯片具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米 生物工程的前沿科技，将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传 诊断。
我国每年新发癌症病例200万人，因癌症死亡人数为 140万； 我国居民每死亡5人中，即有1人死于癌症；在全国不少大城市， 恶性肿瘤已经超越心脑血管疾病，成为第一死亡原因。
14
中国癌症分布图
谈 瘤 色 变
15
触目惊心的分布
触目惊心的分布
16
恶性肿瘤死亡率
17
高发癌症介绍
18
中国癌症发病和死亡预测
•心脑血管疾病
据世界卫生组织(WHO)统计，全世界每年约有1200万人死于 心脑血管疾病，占死亡总人数的1／3。我国每年心血管疾病死 亡者占因病死亡总人数的40.7％。其比例远高于人类大敌癌症， 居各类死因之首。[2009年11月12日] •心脏病
•癌症 目前，癌症已经成为威胁我国居民生命健康的主要杀手，
其他领域
纳米材料还在诸如海水净化、航空航天、环境能源、微电子学等其他 领域也有着逐渐广泛的应用，纳米材料在这些领域都在逐渐发挥着光 和热。
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纳米生物医学
❖ 纳米生物医学是纳米科技与医学专业的交叉。
一方面探索纳米尺度的生命现象及 其发生机制,建立新的理论; 另一方面探索纳米材料或纳米装置 对人体细胞、健康、环境等的影响,从 分子水平、细胞水平、器官和整体水 平,以及群体与环境水平研究纳米材料 的物理、化学特性与生物效应。
➢ 诺贝尔物理学奖获得者Feynman预言: “如果我们能对细微尺寸的物体加以控 制的话,将极大的扩充我们所获得的物 性的范围。”
➢ 几十年纳米科技的发展历程,以其不争的事实一次又一次 证明了纳米材料作为材料科学的“领军”之一,推动了材 料 科学的飞速发展,掀起了一轮高过一轮的研究热潮,被誉为
“21世纪最有前途的材料”。
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纳米材料在生物医学领域的应用
• 在组织工程方面的应用
• 通过模拟天然的细胞外基质-胶原的基本结构而制成的富含纳米纤维的生物可 降解纳米材料，在组织工程支架材料方面具有十分重大的意义
• 在纳米药物载体及药物控释方面的研究
• 纳米粒子由于其纳米级别的尺寸，往往可以在组织间隙自由穿透。因此，通 过利用纳米粒子独特的理化性质，可以实现靶向、缓释等治疗手段，实现高 效、低毒的治疗效果。
• 在医用抗菌材料方面的应用
• 纳米抗菌材料是将无机抗菌剂采用高科技的纳米技术处理，使其具有更广泛 、卓越的抗菌杀菌功能。
12
与传统生物医学材料相比具有的优点
✓ 纳米材料拥有可以顺利穿过组织间隙,进入细胞,以及通过 毛细血管,甚至穿透血脑屏障的能力。
✓ 纳米材料的尺寸大小和人体内生物分子相匹配,因而在体内 环境中运输顺畅,使得纳米材料能够与体内细胞、组织中的 分子和蛋白质发生广泛的相互作用,进而产生多种特殊的生 物学效应。
• 在生物标记方面的应用
• 现今常用的非同位素标记检测方法有酶联免疫法(ELISA)、化学发光法、电化 学方法以及荧光标记法等。其中，荧光标记法是一种十分有效的检测方法。
• 在细胞内部染色方面的应用
• 利用复合物纳米粒子分别与细胞和组织内各种抗原结合而形成的复合物，在 白光或单色光照射下呈红色，从而给各种组合“贴上”了不同的标签，对于 提高细胞内组织的分辨率，提供了一种急需的染色技术。
19
癌症给全世界带来巨大损失
近几年来癌症的发病率越来越高，无论是普通市民还是社会名人很 都死于癌症。
著名中央主持人罗京死于淋巴癌
“香港女儿”梅艳芳死于乳腺癌
20
“好人傅彪：死于肝癌
苹果前总裁乔布斯死于胰腺癌
21
表演艺术家赵 丽蓉死于肺癌
台湾歌手阿桑死于乳腺癌 ”林黛玉“演员陈晓旭死于乳腺癌
22
✓ 纳米材料通过各种表面修饰、元素组装以及尺寸大小调控 等手段,可有效改善材料的物理化学性质,从而实现所需生 物学效应
13
21世纪困扰人类的高发疾病
•统糖计尿：病世界糖。上尿糖病尿是病一的种发严病重率危为害3人%类—健5%康，的5疾0岁病以。上据的资人均料发
病率为10%。在我国，随着经济的发展和人们饮食结构的改变 以及人口的老龄化，糖尿病患者的数量迅速增加。
9
纳米材料在生物医学领域的应用
➢细胞分离方面 ➢生物标记方面 ➢细胞内部染色方面 ➢组织工程方面 ➢医用抗菌材料方面 ➢纳米药物载体及药物释放方面
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纳米材料在生物医学领域的应用
• 在细胞分离方面的应用
纳米复合材料的理化性能一般都很稳定，能够在生理条件下稳定存在，因此 被广泛应用在医学诊断上，用于细胞分离如单细胞分离、基因扩增与免疫分 析、基因突变分析等
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纳米材料的分类
纳米材料
•空间维数 •零维 •一维 •二维 •三维
•材料化学组 成
•陶瓷 •金属 •高分子 •复合材料
•应用方向 •生物医用 •电子材料 •储能材料
•自身物理性 质
•半导体 •磁性 •超导体
4
纳米材料的特殊性能
❖小尺寸效应
❖表面和界面效应
纳米材料
来自百度文库
❖量子尺寸效应
❖量子隧道效应
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纳米材料的应用
• 精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影 响到人类生活的方方面面。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳 米材料都能发挥重要作用。
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• 在国防科技种中的应用
纳米探测系，新型纳米材料武器、由纳米微机械系统制造的小型机器 人、纳米卫星、纳米材料隐身等技术的应用备受关注。 纳米技术将对 国防军事领域带来革命性的影响
肿瘤
• 肿瘤是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某个细胞在 基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增 生而形成的新生物。
纳米生物材料与肿瘤治疗
XXX XXXXXXX
1
目录
1
纳米生物材料发展进展
2
高发疾病的分布
3
肿瘤的治疗
4 纳米技术治疗肿瘤的进展
2
纳米生物材料发展进展
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺 度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材 料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的 尺度 纳米技术的核心是利用纳米材料的特殊性能,来实现 目前普通材料所不达到的功能和用途。