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于纳米科技之上,铸强国华章 | 医疗篇


 
 
 
健康乃民生之本,民生乃国之本。而纳米科技为医疗领域带来了一个又一个令人瞩目的突破。
 
 
 
01 医学检验诊断
 
 
生物医学起源于诊断,没有很好地诊断手段就没有很好地治疗和预防,目前随着科学技术地发展,诊断手段越来越高明、先进,得到了前所未有地发展。纳米材料在检验诊断中主要应用于三个方面:
 
(1)利用纳米材料跟踪生物体内活动,对生物体内元素的积累和排除作出判断。
(2)利用纳米颗粒极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断。
(3)利用纳米材料的特性去化验检测试样从而辅助治疗。
 
在具体应用方面的典型有量子点地荧光效应、磁性纳米材料地磁效应、纳米材料地吸附作用等等。
 
 
 
02 药物治疗
 
 
纳米生物材料,具有生物兼容性、可生物降解、药物缓释和药物靶向传递等良好特性已在药物治疗方面取得了很大成功。
 
药物纳米载体具有高度靶向、药物控制释放、提高难溶药物的溶解率和吸收率优点,提高药物疗效和降低毒副作用。纳米颗粒作为基因载体具有一些显著地优点:纳米颗粒能包裹、浓缩、保护核苷酸,使其免遭核酸酶地降解;比表面积大,具有生物亲和性,易于在其表面耦联特异性地靶向分子,实现基因治疗地特异性;在循环系统中地循环时间较普通颗粒明显延长,在一定时间内不会象普通颗粒那样迅速地被吞噬细胞清除;让核苷酸缓慢释放,有效地延长作用时间,并维持有效地产物浓度,提高转染效率和转染产物地生物利用度;代谢产物少,副作用小,无免疫排斥反应等。
 
 
 
03 药物载体
 
 
磁性纳米颗粒作为药物载体,在外磁场的引导下集中于病患部位,进行定位病变治疗,利于提高药效,减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液,接上抗原或抗体,就能进行免疫学的间接凝聚实验,用于快速诊断。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位,这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉,并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸(PLA)制的微芯片为基础,能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统,并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子(NPs)在基因治疗中地DNA载体以及半衰期较短地大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质地口服释放载体方面具有广阔地应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
 
 
 
04 抗菌药
 
 
银离子可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌,添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
 
 
 
05 智能靶向药物
 
 
在超临界高压下细胞会“变软”,而纳米生化材料微小易渗透,使医药家能改变细胞基因,因而纳米生化材料最有前景地应用是基因药物地开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹,在水中溶解后注入肿瘤部位,使癌细胞部位完全被磁场封闭,通电加热时温度达到47°C,慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功。美国密歇根大学正在研制一种仅20nm的微型智能炸弹,能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞,甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。
 
 
 
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