纳米在医学研究中的应用

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1、纳米在医学研究中的应用1•进展1.1在诊断方而的应用在影像学诊断中,纳米粒对被广泛应用［1］。例如，静脉注射纳米氧化铁造影剂以后，氧化铁颗粒被血液带到身体的各部位,但只在肝脏和脾脏被网状内皮细胞吸收。恶性肿瘤组织仅含极少最的网状内皮细胞，只能吸收少最氧化铁。纳米氧化铁造彩就是利用正常组织和恶性肿瘤组织Z间的这种功能差别,显示出其对病灶诊断的特异性。由于纳米氧化铁在正常组织和肿瘤组织的数量不同，会造成信号强度的差别，因此病灶与正常组织在磁共振图像上会有较人的对.比。肝癌患者由于早期没有明显症状,一旦发现常已到晚期，难以治愈，因

2、而早期诊断极为重耍。1.2在治疗方面的应川1.2.1作为药物载体纳米材料在医学领域中的应用，最引人注目的是作为药物载体。纳米粒用作药物载体具有许多显著优点:靶向泄位:载药纳米粒可作为异物而被巨噬细胞吞噬,在网状内皮系统聚集，如给小鼠尾静脉注射载有抗艾滋病毒药物■證氮胸腺卩密唳(AZT)的纳米粒后，在其肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位的AZT浓度，比对照组(AZT水溶液)高5~18倍⑵。将磁性纳米颗粒与药物结合,注入到人体内，在外磁场作丿IJ下阂物向病变部位集中，从而达到定向治疗的目的,将人人提高肿瘤的药物治疗效果。张阳徳等用放

3、射性标记的阿霉素白蛋白磁纳米粒进行肝癌治疗的研究，结果发现在肿瘤区加磁场Z后,肿瘤组织的放射活性为止常川:组织的8.7倍。他们的研究还发现，在对照组没有磁场的条件卜:肿瘤组织的放射活性也较正常肝组织的放射活性高2.8倍，说明纳米粒本身对肿瘤组织有一定的选择性［2］。此外，将单克隆抗体(McAb)共价交联或吸附到纳米粒表面，形成具冇免疫活性纳米粒的研究也取得令人鼓舞的体外试验结果，如阿霉素免疫磁性纳米粒的抗癌实验证明川I于兼具磁性和抗体的复合靶向功能，其杀伤癌细胞的特异性大大增强［3］。控制性释放劳物:许多药物只有在特定的部位

4、才能发挥其药效,同时它乂易在体内被降解。用纳米材料将药物包被形成载药纳米粒，不仅可对■药物进行保护川IJH纳米粒因构建材料种类或配比不同而具有不同的释药速度，因此对制备出控制性释放药•物的载药纳米粒。载药纳米粒到达靶部位时，药效损失很小阂物作川时间町延长。人最的研究工作证实」I服纳米囊可保护胰岛素不被酶破坏，提高胰岛素的降糖作用,皮下注射胰岛索纳米囊，降糖作用可持续7d,3dl次给药的降糖作用可接近ld3次给药的常规胰岛索治疗效果。作为控释剂的聚乳酸的药效吋间，药学家经过实验最长己经达到200d~般也可以到1~2个刀。载药量

5、鬲:纳米粒的载药量一般大于30%。提高药物的吸收率:载约纳米粒町以改变膜运转机制，增加药物对牛:物膜的透过性,有利于药物透皮吸收与细胞内药效发挥。如载带抗肿瘤药物阿霉素的纳米粒，可使药效比阿霉素水针剂增加10倍;由于载药纳米粒的粘附性及小的粒径，有利于药物滞留性的延长，增加药物与肠壁的接触时间与接触血积，提高药物口服吸收的牛物利用率。1.2.2总接用于治疗山于药物颗粒缩小时，药物与胃肠道液体的有效接触而积将增加,因此缩小药物的颗粒尺度成为提高•药物利用率的町行方法。纳米晶体技术可将药物颗粒转变成稳定的纳米粒了,以捉高难溶性药

6、物的笏效。笏物粉碎过程常会出现粒了间的相互作用力增加，为了避免纳米颗粒在粉碎过程屮聚合，加工屮一•般将不溶的药物悬浮在含稳定剂和赋形剂的悬浮液中，深入研究的制粉技术己经能够将药物缩小到400纳米以下。徳国柏林医疗屮心将铁氧体纳米粒用葡萄糖分子包裹后,注入肿瘤部位，使磁性纳米粒在癌细胞内浓缩，通电后癌细胞的温度可达到47°C川U慢慢死亡，周围的正常组织丝毫不受影响2展望把纳米技术与基因疗法结合起来是纳米医学的重要方向之一。在现冇的基因治疗屮，病毒是最常用的基因载体但病毒DNA在人体内有复制的可能性,并且可能引起人体免疫系统的严

7、重排斥反应，存在着安全问题。研究人员认为，可制成安全有效的纳米载体，将外源基因包入其中，以避免病毒的毒性和机体免疫系统对外源性物质的排斥反应。反义核昔酸在用丁病毒感染和難症的治疗中，其最大的缺点是易被降解和难进入细胞内，将反义核廿酸包裹在纳米囊内，可防止降解和使其易于进入各种细胞。DNA本身为纳米结构，利用纳米技术,通过在DNA表面覆盖金属原子,可制成导电的DNA链。如将其制成DNA探针，杂交DNA所引起的变化会导致电导的改变，而计算机能够简单地通过测量电导的变化来识别DNA的界常。除此之外，导电DNA链述能用于筛选与DNA

8、结合而发挥疗效的抗肿瘤药物。将荧光纳米粒与DNA单链共价连接，可对DNA进行直接的定位探测，川于棊因的光学定位制图和DNA与蛋白质间相互作用的研究。科学家们设想根据DNA链互补原理，将CDNA链与抗癌药物的纳米胶囊连接，注入病人血液和组织内，一口其遇上癌细胞的DNA时,CDNA链将与癌细胞