张阳德--纳米生物技术学概述

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1、纳米生物技术学概述国家卫生部肝胆肠外科研究中心　　　　　　　　　主任国家卫生部纳米生物技术重点实验室　　　　　　　主任中国医师协会内镜医师分会　　　　　　　　　　　主席中南大学生物医学工程研究院　　　　　　　　　　院长中南大学湘雅医院外科　　　　　　　　　　　　　主任国家‘‘十一五“863计划专家委员会纳米生物技术　　专家张阳德概念纳米是尺寸或大小的度量单位：千米（103）→米→厘米→毫米→微米→纳米（10-9）4倍原子大小万分之一头发粗细纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-7)到十亿分之一米(10-9米)

2、内，原子、分子和其它类型物质运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工。纳米生物技术为研究工作方便，有人把尺寸0.1～1μm视为亚微米体系，尺寸1～100nm划分纳米体系。我国科学家在石墨表面“写”出“中国”和中科院的英文缩写“CAS”。字的尺寸为200nm×200nm。按照这个尺寸，可以在大头针针尖一样的面积上记录下一部《红楼梦》的全部内容。纳米生物技术纳米技术在生物医学、药学、人类健康等领域有重大应用。纳米生物医用材料将解决临床对高性能组织修复、器官替换和诊疗的迫切需求，在人类康复工程

3、中发挥重要作用。预期在未来30年内，与医学和健康领域相关的纳米技术的研究将影响产值达4800亿美元的生物医药制造业。纳米生物医用材料和医药技术研究既有现实的迫切需求，又有广阔的应用前景和巨大的社会效益。纳米生物技术国内外现状纳米生物技术是目前国际生物技术领域的前沿和热点问题，在医药和现代农业领域有着广泛的应用和明确的产业化前景。美、日、德等先进国家均已将纳米生物技术作为21世纪的科研优先项目予以重点发展，一场新的国际纳米生物技术科技竞争已经开始。医药和农业领域纳米生物技术的研究尚处于起步阶段，但近几年在医药领域

4、的研究已取得一定的进展。纳米生物技术总预算为505.21亿欧元的欧盟第七研发框架计划（2007-2013）将“纳米科学、纳米技术、材料和新制造技术”列为十大主题研究领域合作计划之一。纳米生物技术2003年美国科学年会的报告,纳米医学技术已经被列入美国的优先科研计划。现任总统布什2003年12月签署的《21世纪纳米技术研究开发法案》,自2005财年开始的4年内，联邦政府将投入约37亿美元用于支持纳米技术研发工作。美国的优先研究领域包括：生物材料（材料-组织介面，生物相容性材料）仪器（生物传感器，研究工具）治疗（药

5、物和基因载体），已有一种纳米药物载体通过了FDA批准并应用于临床。纳米生物技术2005年，全世界投入用于纳米技术研究和开发的资金便已超过50亿美元。据报道，迄今为止全美国至少已有60种以上的药物新制剂以及90种左右的医疗器械、诊断试剂等新产品使用了纳米材料。国际上纳米生物技术的研究范围涉及纳米生物材料、药物和转基因纳米载体、纳米生物相容性人工器官、纳米生物传感器和成像技术、利用扫描探针显微镜分析蛋白质和DNA的结构与功能等重要领域，以疾病的早期诊断和提高疗效为目标。纳米生物技术纳米生物技术的研究进展多肽纳米管作

6、为抗菌剂，可在细菌细胞膜上穿孔，导致细菌死亡。纳米生物技术纳米粒用作除污剂给士兵消毒纳米生物技术基因和药物纳米载体纳米药物载体（纳米微粒药物输送）技术是纳米生物技术的重要发展方向之一,将给恶性肿瘤、糖尿病和老年性痴呆等疾病的治疗带来变革。利用纳米技术能够把新型基因材料输送到已经存在的DNA里，而不会引起任何免疫反应。按目前的认识，有半数以上的新药存在溶解和吸收的问题，纳米晶体技术可将药物颗粒转变成稳定的纳米粒子，同时提高溶解性，以提高难溶性药物的药效率。纳米生物技术非生物材料药物载体，不会诱发病人的免疫反应，作

7、为药物的纳米载体，携带药物分子进入人体的血液循环，使药物在无免疫排斥的条件下发挥治病的效果，这种技术用于糖尿病和癌症治疗前景广泛。同时，这些赋形剂在胃肠道中起表面活性剂的作用，也提高了纳米药物颗粒的溶解率。一旦不溶性药物转变成稳定的纳米颗粒，就适合于口服或者注射了。纳米生物技术生物芯片技术生物芯片是不同于半导体电子芯片的另一类芯片。半导体电子芯片是集成具有特定电子学功能的微单元，所形成的电子集成电路；而生物芯片则是在很小几何尺度的表面积上，装配一种或集成多种生物活性，仅用微量生理或生物采样，即可以同时检测和研究

8、不同的生物细胞、生物分子和DNA的特性，以及它们之间的相互作用，获得生命微观活动的规律。纳米生物技术近两年，采用微制作技术，制成了微米量级的机械手，能够在细胞溶液中捕捉到单个细胞，进行细胞结构，功能和通讯等特性研究。美国哈佛大学的研究人员发展了微电子工业普遍使用的光刻技术在生物学领域的应用，并研制出效果更好的软光刻方法。以此，制出了可以捕捉和固定单个细胞的生物芯片，通过调节细胞间距等，