纳米技术在肿瘤诊疗和治疗中的应用培训课件
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纳米技术在肿瘤诊断与治疗中的应用 ppt课件
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五、用于肿瘤治疗的纳米粒子
4）磁性纳米 磁性纳米靶向载体材料 磁小体作为载体材 料，其膜上存在大量的活 性功能基团，可通过氨 基、羧基、巯基以及分子架桥的方式偶联药 物。
将抗肿瘤药物阿糖胞苷成功负载于磁小体表面，所得的纳米粒径在 （72.7±6.0）nm，其不仅具有长循环作用，还能改善阿糖胞苷的释 药行为， 解决了药物的突释现象。
Beik等将磁性阳离子脂质体注射到 MM46小鼠乳腺癌中，利用交变 磁场使肿瘤表面温度达到45 ℃，经过几次重复磁热疗，所有小鼠的肿 瘤均完全退化。
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五、用于肿瘤治疗的纳米粒子
为提高肿瘤的疗效，在传统材料的基础上开发出生物相容性及可降解性 好、缓控释速度适中、靶向性强的纳米制剂成为研究的重中之重。
同样地，金纳技术能够将识别癌症类别及不同发展阶段的分子标记可视化，让医生能 够通过传统的成像技术看到原本检测不到的细胞和分子。
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三、纳米技术在癌症诊断中的应用
2. 筛查
纳米技术也可以增强甚至完全变革对组织和体液中生物标志物的 筛查。癌症与癌症之间，以及癌细胞与正常细胞之间由于各种分子在 表达和分布上的差异而各不相同。随着治疗技术的进步，对癌症的多 个生物标志物进行同时检测是确定治疗方案时所必须的。
纳米中药是运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有 效成分、原药及其复方制剂。同传统中药相比，纳米中药对 一些肿瘤细胞株和动物肿瘤甚至人体晚期癌肿均显示了良好 的抑制效应。
粒径为97.5nm的冬凌草三嵌段共聚物纳米胶束，并与 冬凌草甲素进行了对比研究，结果表明冬凌草三嵌段共 聚物纳米胶束对小鼠H22瘤体的抑制率明显高于传统的冬 凌草甲素。
1）将细菌膜包覆到30nm左右的金纳米粒表面（BM-AuNP）用于淋巴 结靶向。
纳米技术在肿瘤诊断与治疗中的应用
药物的生物利用度。
纳米技术在肿瘤治疗中的具体应用
纳米药物载体
利用纳米材料作为药物载体，将化疗 药物、免疫药物等包裹在纳米颗粒中， 实现对肿瘤的精准投递。
纳米免疫治疗
利用纳米材料作为免疫调节剂，激活 患者自身的免疫系统，提高肿瘤细胞 的识别和杀伤能力。
纳米热疗
利用纳米材料在近红外光照射下产生 的热效应，实现对肿瘤的加热杀伤。
芯片制造、电子器件、传感器 等。
02 纳米技术在肿瘤诊断中的 应用
肿瘤诊断的现状与挑战
肿瘤早期诊断困难
目前肿瘤早期诊断方法灵敏度不高，难以发现 早期肿瘤。
肿瘤诊断准确度有待提高
现有的肿瘤诊断方法存在一定的误诊率，影响 治疗效果。
肿瘤诊断过程复杂
肿瘤诊断需要多种检测方法的联合应用，过程繁琐。
纳米技术在肿瘤诊断中的优势
01
02
03
高灵敏度
纳米材料具有高比表面积 和量子效应，能够提高检 测的灵敏度。
特异性高
纳米材料可以特异性地识 别肿瘤标志物，降低误诊 率。
操作简便
纳米技术可以简化肿瘤诊 断流程，实现快速、简便 的诊断。
纳米技术在肿瘤诊断中的具体应用
纳米探针
利用纳米探针进行荧光、 磁性或放射性标记，实现 肿瘤的早期发现和定位。
20世纪90年代，随着扫描隧道显微镜 等新技术的出现，人们可以更精确地 操控纳米级别的物质，推动了纳米技 术的快速发展。
纳米技术的应用领域
01
02
03
04
医学领域
纳米药物、纳米诊疗、组织工 程和再生医学等。
能源领域
太阳能电池、燃料电池、储能 电池等。
环境领域
水处理、空气净化、污染物治 理等。
纳米技术在肿瘤治疗中的具体应用
纳米药物载体
利用纳米材料作为药物载体，将化疗 药物、免疫药物等包裹在纳米颗粒中， 实现对肿瘤的精准投递。
纳米免疫治疗
利用纳米材料作为免疫调节剂，激活 患者自身的免疫系统，提高肿瘤细胞 的识别和杀伤能力。
纳米热疗
利用纳米材料在近红外光照射下产生 的热效应，实现对肿瘤的加热杀伤。
芯片制造、电子器件、传感器 等。
02 纳米技术在肿瘤诊断中的 应用
肿瘤诊断的现状与挑战
肿瘤早期诊断困难
目前肿瘤早期诊断方法灵敏度不高，难以发现 早期肿瘤。
肿瘤诊断准确度有待提高
现有的肿瘤诊断方法存在一定的误诊率，影响 治疗效果。
肿瘤诊断过程复杂
肿瘤诊断需要多种检测方法的联合应用，过程繁琐。
纳米技术在肿瘤诊断中的优势
01
02
03
高灵敏度
纳米材料具有高比表面积 和量子效应，能够提高检 测的灵敏度。
特异性高
纳米材料可以特异性地识 别肿瘤标志物，降低误诊 率。
操作简便
纳米技术可以简化肿瘤诊 断流程，实现快速、简便 的诊断。
纳米技术在肿瘤诊断中的具体应用
纳米探针
利用纳米探针进行荧光、 磁性或放射性标记，实现 肿瘤的早期发现和定位。
20世纪90年代，随着扫描隧道显微镜 等新技术的出现，人们可以更精确地 操控纳米级别的物质，推动了纳米技 术的快速发展。
纳米技术的应用领域
01
02
03
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医学领域
纳米药物、纳米诊疗、组织工 程和再生医学等。
能源领域
太阳能电池、燃料电池、储能 电池等。
环境领域
水处理、空气净化、污染物治 理等。
纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用.ppt
Oyelere等用金纳米棒偶联核定位缩氨酸后与正 常细胞和癌细胞孵化。暗场光散射成像表明金纳 米棒可以定位于细胞质和细胞核中。单细胞的微 拉曼光谱显示，在细胞质和细胞核中的缩氨酸拉
曼光谱增强，能够分辨出良性细胞和恶性细胞 。
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图7 细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像 （a、c）正常细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育
10
纳米技术在医疗成像中的应用
图2 不同长短轴比率的金纳米棒的SPR图, LSPR峰随金纳米棒的长短轴比率增加而红移
11
金纳米棒在医疗成像中的应用实例一
2005年美国Purdue大学的研究人员Wang等将 金纳米棒颗粒注入实验鼠体内,在其流经血管时, 利用双光子成像技术(TPL)透过皮肤得到了血管结 构的原位图像(见图3)。记录的图像比传统荧光染 料法明亮得多,单个金纳米棒颗粒比单个罗丹明6G 分子（一种荧光染料，邻苯二酚类）发出的双光 子荧光要亮58倍。
❖核磁共振成像技术(MRI)是一种对活性组织的 解剖结构进行成像的强大工具。纳米粒子核磁 共振大大提高了成像技术的精密性。交联氧化 铁纳米粒子是一种用于示踪体内单个细胞的纳 米粒子。
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纳米技术在医疗诊断中的应用
纳米诊断技术
使用纳米诊断技术只需通过血液中的DNA或蛋 白质检测，便能诊断出很多早期疾病；如应用分 子雷达光学相干层析术(optical coherence tomography，OCT)这种先进的纳米诊断技术，每 秒钟能完成生物体内活细胞的动态成像2000次， 以此来观察活细胞的动态。在发现单个细胞病变 的同时不伤及正常细胞，其分辨率可达1微米级。 运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体，则可以诊 断直径3毫米以下的肝肿瘤。
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曼光谱增强，能够分辨出良性细胞和恶性细胞 。
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图7 细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像 （a、c）正常细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育
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纳米技术在医疗成像中的应用
图2 不同长短轴比率的金纳米棒的SPR图, LSPR峰随金纳米棒的长短轴比率增加而红移
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金纳米棒在医疗成像中的应用实例一
2005年美国Purdue大学的研究人员Wang等将 金纳米棒颗粒注入实验鼠体内,在其流经血管时, 利用双光子成像技术(TPL)透过皮肤得到了血管结 构的原位图像(见图3)。记录的图像比传统荧光染 料法明亮得多,单个金纳米棒颗粒比单个罗丹明6G 分子（一种荧光染料，邻苯二酚类）发出的双光 子荧光要亮58倍。
❖核磁共振成像技术(MRI)是一种对活性组织的 解剖结构进行成像的强大工具。纳米粒子核磁 共振大大提高了成像技术的精密性。交联氧化 铁纳米粒子是一种用于示踪体内单个细胞的纳 米粒子。
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纳米技术在医疗诊断中的应用
纳米诊断技术
使用纳米诊断技术只需通过血液中的DNA或蛋 白质检测，便能诊断出很多早期疾病；如应用分 子雷达光学相干层析术(optical coherence tomography，OCT)这种先进的纳米诊断技术，每 秒钟能完成生物体内活细胞的动态成像2000次， 以此来观察活细胞的动态。在发现单个细胞病变 的同时不伤及正常细胞，其分辨率可达1微米级。 运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体，则可以诊 断直径3毫米以下的肝肿瘤。
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纳米生物医学应用PPT幻灯片PPT
肿瘤的基因治疗：缺乏靶向性强、转染效率高的基 因载体，临床效果不是很理想 纳米基因载体：缓释药物、靶向输送、保护核苷酸、 毒性小
• 脂质体基因载体 • 树状多聚体的基因载体
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四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米基因载体 1: 纳米脂质体基因载体
外表正电荷与核苷酸发生静电作用，形成纳米载体与质粒DNA的复 合物。通过其外表阳离子与细胞膜上的糖蛋白及磷脂相互作用进入 细胞质，实现基因治疗。
材料
生电物子 医学
生活
3
纳米材料的特点
• 纳米尺度的构造单元 • 研究对象在尺度上的匹配 • 大量的界面或自由外表 • 提高该系统的性能，节约本钱 • 纳米单位之间存在相互作用 • 提高药物输送以及利用的效率
4
什么是纳米医学？
纳米仅是一个长度单位，等于十亿分之一 米，但当物质进入纳米尺度，会出现明 显的性能变化，表现出独特的功能，纳 米技术潜在的应用前景引起了人们广泛 的关注。纳米医学是纳米技术的一个分 支，指运用纳米技术的理论与方法、在 现代医学和生物学的根底上、开展生物 医学研究与临床治疗的新兴边缘穿插学 科。
纳米阳离子脂质体
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四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米脂质体基因载体
以avβ3 整合蛋白为靶向的基因纳米材 料(a): av β 3-NP/RAF(-)表达的 ATPu-RAF与avβ3整合蛋白结合;(b):内 皮细胞凋亡(c): 肿瘤细胞饥饿死亡.
四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米基因载体 2:树突状物的多聚体
细胞浸入含有苯并吡(BaP)的液体中 苯并吡(BaP)与细胞DNA的代谢生成BPT
激发抗体和BPT生荧光
光探测器接收
探测早期DNA的损伤
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• 脂质体基因载体 • 树状多聚体的基因载体
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四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米基因载体 1: 纳米脂质体基因载体
外表正电荷与核苷酸发生静电作用，形成纳米载体与质粒DNA的复 合物。通过其外表阳离子与细胞膜上的糖蛋白及磷脂相互作用进入 细胞质，实现基因治疗。
材料
生电物子 医学
生活
3
纳米材料的特点
• 纳米尺度的构造单元 • 研究对象在尺度上的匹配 • 大量的界面或自由外表 • 提高该系统的性能，节约本钱 • 纳米单位之间存在相互作用 • 提高药物输送以及利用的效率
4
什么是纳米医学？
纳米仅是一个长度单位，等于十亿分之一 米，但当物质进入纳米尺度，会出现明 显的性能变化，表现出独特的功能，纳 米技术潜在的应用前景引起了人们广泛 的关注。纳米医学是纳米技术的一个分 支，指运用纳米技术的理论与方法、在 现代医学和生物学的根底上、开展生物 医学研究与临床治疗的新兴边缘穿插学 科。
纳米阳离子脂质体
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四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米脂质体基因载体
以avβ3 整合蛋白为靶向的基因纳米材 料(a): av β 3-NP/RAF(-)表达的 ATPu-RAF与avβ3整合蛋白结合;(b):内 皮细胞凋亡(c): 肿瘤细胞饥饿死亡.
四、利用纳米技术进展肿瘤治疗
纳米基因载体 2:树突状物的多聚体
细胞浸入含有苯并吡(BaP)的液体中 苯并吡(BaP)与细胞DNA的代谢生成BPT
激发抗体和BPT生荧光
光探测器接收
探测早期DNA的损伤
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纳米材料在医学方面的应用PPT课件
靶向性和药物释放
提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纳米材料的靶向性和药物控制释放性能是当前的技术瓶颈。
伦理和社会问题
隐私和伦理问题
纳米材料的应用可能引发隐私和伦理问题，需要制定相应的伦理规 范和政策。
社会接受度
公众对纳米技术的接受度有限，需要加强科普宣传，提高公众的科 学素养。
安全监管
对纳米材料的安全监管需要加强，以确保其应用不会对环境和人类健 康造成负面影响。
利用纳米药物载体将基因输送到病 变细胞内，实现对疾病的基因治疗。
疫苗开发
利用纳米药物载体作为疫苗载体， 提高疫苗的免疫原性，降低疫苗的 不良反应。
03
纳米诊断技术
生物传感器
生物传感器是一种利用纳米技术将生 物分子固定在特定敏感膜上的检测装 置，能够快速、准确地检测生物分子 和化学物质的浓度。
生物传感器具有高灵敏度、高特异性 和低检测限等优点，能够为早期诊断 和个性化治疗提供有力支持。
利用纳米材料作为细胞培养基质，促进细胞的生长和扩增，提高细 胞培养效率和细胞质量。
细胞移植
将细胞包裹在纳米载体中，通过纳米材料对细胞的保护作用，实现 细胞的移植和再生。
05
纳米材料在组织工程中的应用
生物材料
生物相容性
01
纳米生物材料需具备良好的生物相容性，以降低免疫排斥反应
和炎症反应。
生物活性
02
生物传感器在医学诊断中具有广泛的 应用，如检测体液中的肿瘤标志物、 炎症因子和药物浓度等。
影像诊断材料
影像诊断材料是指利用纳米技 术制备的医学影像学检查所需 的试剂和材料，如MRI造影剂、 X射线增感剂等。
这些纳米材料能够提高医学影 像的分辨率和对比度，使医生 能够更准确地诊断疾病。
提ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纳米材料的靶向性和药物控制释放性能是当前的技术瓶颈。
伦理和社会问题
隐私和伦理问题
纳米材料的应用可能引发隐私和伦理问题，需要制定相应的伦理规 范和政策。
社会接受度
公众对纳米技术的接受度有限，需要加强科普宣传，提高公众的科 学素养。
安全监管
对纳米材料的安全监管需要加强，以确保其应用不会对环境和人类健 康造成负面影响。
利用纳米药物载体将基因输送到病 变细胞内，实现对疾病的基因治疗。
疫苗开发
利用纳米药物载体作为疫苗载体， 提高疫苗的免疫原性，降低疫苗的 不良反应。
03
纳米诊断技术
生物传感器
生物传感器是一种利用纳米技术将生 物分子固定在特定敏感膜上的检测装 置，能够快速、准确地检测生物分子 和化学物质的浓度。
生物传感器具有高灵敏度、高特异性 和低检测限等优点，能够为早期诊断 和个性化治疗提供有力支持。
利用纳米材料作为细胞培养基质，促进细胞的生长和扩增，提高细 胞培养效率和细胞质量。
细胞移植
将细胞包裹在纳米载体中，通过纳米材料对细胞的保护作用，实现 细胞的移植和再生。
05
纳米材料在组织工程中的应用
生物材料
生物相容性
01
纳米生物材料需具备良好的生物相容性，以降低免疫排斥反应
和炎症反应。
生物活性
02
生物传感器在医学诊断中具有广泛的 应用，如检测体液中的肿瘤标志物、 炎症因子和药物浓度等。
影像诊断材料
影像诊断材料是指利用纳米技 术制备的医学影像学检查所需 的试剂和材料，如MRI造影剂、 X射线增感剂等。
这些纳米材料能够提高医学影 像的分辨率和对比度，使医生 能够更准确地诊断疾病。
纳米技术癌症治疗的应用培训课件
• 肿瘤周围局部注射活性炭纳米粒是一种有效、易 行和安全的方法, 对胃癌淋巴结清扫有指导作用。
• 骨肿瘤后骨缺血坏死采取纳米骨材料, 可促进骨组 织生长和功能恢复, 数周后充填的纳米骨材料完全 降解消失, 骨缺损部完全被新生骨取代
纳米医疗器械：纳米医用机器人
纳米机器人进入机体后可 随血液流经全身，对整个 机体进行全天候实时监测， 并能根据监测结果进行适 时的改造和维护。
靶向治疗
高温治疗
高温治疗
• 高温治疗是将肿瘤温度提高到43-50度，以杀死肿 瘤细胞的一种方法。肿瘤组织的特点是供血、供 氧不足, 易受电磁能热效应的有害影响。
• 肿瘤热疗的纳米材料有：锰锌铁氧体磁性纳米粒 子 ，Fe3O4磁性纳米粒子、Fe2O3磁性纳米粒子、 As2O3磁性纳米粒子等。
经近红外光照射 后, 通过吸收近 红外激光能量, 能迅速升温”热 死“肿瘤细胞。
集光热疗、化疗 、靶向、缓控释， “四位一体”
黄金微粒纳米炸弹
血管栓塞治疗
• 血管栓塞术可用于晚期肝、肾恶性肿瘤的治疗。 磁性纳米微球可以做得更小, 且易于进入末稍血管 , 在磁场作用下具有磁控导向、靶位栓塞等优点。
• 如:多柔比星纳米微粒一碘油乳剂肝动脉栓塞治疗 肝癌
返回
中药治疗
• 当颗粒尺寸进入纳米量级时, 可能导致单味 药或复方物理性质、生物活性及药理性质 的变化。纳米技术不仅有利于提高中药的 生物利用度及临床疗效, 而且有利于中药药 品标准化和走向国际市场。
缓释治疗
缓释治疗
• 纳米粒子缓释抗肿瘤药物，延长了药物在 肿瘤内的存留时间, 减慢了肿瘤的生长, 与
游离药物相比延长了患肿瘤个体的存活时 间。由于肿瘤组织血管的通透性也较大, 所 以, 静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内输 送, 从而可提高疗效, 减少给药剂量和毒性 反应。
• 骨肿瘤后骨缺血坏死采取纳米骨材料, 可促进骨组 织生长和功能恢复, 数周后充填的纳米骨材料完全 降解消失, 骨缺损部完全被新生骨取代
纳米医疗器械：纳米医用机器人
纳米机器人进入机体后可 随血液流经全身，对整个 机体进行全天候实时监测， 并能根据监测结果进行适 时的改造和维护。
靶向治疗
高温治疗
高温治疗
• 高温治疗是将肿瘤温度提高到43-50度，以杀死肿 瘤细胞的一种方法。肿瘤组织的特点是供血、供 氧不足, 易受电磁能热效应的有害影响。
• 肿瘤热疗的纳米材料有：锰锌铁氧体磁性纳米粒 子 ，Fe3O4磁性纳米粒子、Fe2O3磁性纳米粒子、 As2O3磁性纳米粒子等。
经近红外光照射 后, 通过吸收近 红外激光能量, 能迅速升温”热 死“肿瘤细胞。
集光热疗、化疗 、靶向、缓控释， “四位一体”
黄金微粒纳米炸弹
血管栓塞治疗
• 血管栓塞术可用于晚期肝、肾恶性肿瘤的治疗。 磁性纳米微球可以做得更小, 且易于进入末稍血管 , 在磁场作用下具有磁控导向、靶位栓塞等优点。
• 如:多柔比星纳米微粒一碘油乳剂肝动脉栓塞治疗 肝癌
返回
中药治疗
• 当颗粒尺寸进入纳米量级时, 可能导致单味 药或复方物理性质、生物活性及药理性质 的变化。纳米技术不仅有利于提高中药的 生物利用度及临床疗效, 而且有利于中药药 品标准化和走向国际市场。
缓释治疗
缓释治疗
• 纳米粒子缓释抗肿瘤药物，延长了药物在 肿瘤内的存留时间, 减慢了肿瘤的生长, 与
游离药物相比延长了患肿瘤个体的存活时 间。由于肿瘤组织血管的通透性也较大, 所 以, 静脉途径给予的纳米粒子可在肿瘤内输 送, 从而可提高疗效, 减少给药剂量和毒性 反应。
纳米材料与肿瘤靶向给药与纳米技术PPT课件
大多数肿瘤细胞表面的叶酸受体数目和活性明显高于正常 细胞.
叶酸：靶向肿瘤细胞的抗肿瘤药物的载体。
30
药物组成
31
作用机制
32
例：低密度脂蛋白(LDL)---抗癌药物靶向新载体
LDL是存在于哺乳动物血浆中的脂蛋白，LDL受体活性及 数量在一些癌细胞中高出正常细胞20 倍以上。可作为一种特 异性受体载体及抗癌药物靶向新载体, 将药物释放到靶细胞。 特点： LDL是内源性脂蛋白, 可避免在体循环中被迅速清除 可克服一般载体靶向性差、不良反应大
46
树枝状大分子的结构特点： 精确的分子结构； 高度的几何对称性； 外围大量的官能团； 分子内存在空腔； 分子量可控； 分子本身具有纳米尺寸。
3
纳米技术
纳米技术系指在1-1000纳米的尺度里，研究物质的电子、原子和
分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。
物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特
性制造具有特定功能的药物，称为纳米药物。
药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子包裹
在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受
主动靶向
通过改变微粒在体内的自然分布而到达特定靶部位。也 即避免巨噬细胞摄取，防止在肝内浓集。
主动靶向制剂包括修饰的药物载体、前体药物与药物大 分子复合物三大类制剂。
26
修饰的药物载体作为“导弹”，将药物定向地 运送到靶区浓集发挥药效。
载体可以是受体的配体、单克隆抗体、对体内 某些化学物质敏感的高分子物质等。
脂质体在体内细胞水平上的作用机制有吸 附、脂交换、内吞(endocytosis)、融合(fusion) 等。
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脂质体与细胞的相互作用
叶酸：靶向肿瘤细胞的抗肿瘤药物的载体。
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药物组成
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作用机制
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例：低密度脂蛋白(LDL)---抗癌药物靶向新载体
LDL是存在于哺乳动物血浆中的脂蛋白，LDL受体活性及 数量在一些癌细胞中高出正常细胞20 倍以上。可作为一种特 异性受体载体及抗癌药物靶向新载体, 将药物释放到靶细胞。 特点： LDL是内源性脂蛋白, 可避免在体循环中被迅速清除 可克服一般载体靶向性差、不良反应大
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树枝状大分子的结构特点： 精确的分子结构； 高度的几何对称性； 外围大量的官能团； 分子内存在空腔； 分子量可控； 分子本身具有纳米尺寸。
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纳米技术
纳米技术系指在1-1000纳米的尺度里，研究物质的电子、原子和
分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。
物质在纳米尺度下，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特
性制造具有特定功能的药物，称为纳米药物。
药物纳米载体是以纳米颗粒作为药物载体，将药物治疗分子包裹
在纳米颗粒之中或吸附在其表面，通过靶向分子与细胞表面特异性受
主动靶向
通过改变微粒在体内的自然分布而到达特定靶部位。也 即避免巨噬细胞摄取，防止在肝内浓集。
主动靶向制剂包括修饰的药物载体、前体药物与药物大 分子复合物三大类制剂。
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修饰的药物载体作为“导弹”，将药物定向地 运送到靶区浓集发挥药效。
载体可以是受体的配体、单克隆抗体、对体内 某些化学物质敏感的高分子物质等。
脂质体在体内细胞水平上的作用机制有吸 附、脂交换、内吞(endocytosis)、融合(fusion) 等。
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脂质体与细胞的相互作用
纳米材料在医学方面的应用ppt课件
快速艾滋病检测试纸
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2.3 纳米诊断技术
黑的低信号
亮的高信号
• 肝脏内的网状内皮细胞是由枯否细胞的巨吞噬细胞构成，它 可吞噬氧化铁颗粒，但恶性肿瘤细胞仅含极少量枯否细胞， 无法大量吸收氧化铁。
• 纳米氧化铁造影剂就是利用正常细胞和恶性肿瘤细胞之间的 功能差别：正常组织吸收纳米氧化铁，表现为黑的低信号； 病灶不吸收纳米氧化铁，表现为亮的高信号。
没磁性微粒，温度不
升高，不受到伤害。
Ashige
Shinkai,
Hiroyuki
Honda,
et
al.
J.Biosci
Bioeng.100,1
17 (2005):
1–11
2.4 纳米治疗技术
• 利用纳米磁性离子可分离癌细胞。 • 从人体中取出免疫球蛋白，然后与
包覆了聚苯乙烯的磁性粒子结合；
.
4
1、纳米材料在医学方面的研究进展
1998年，国家自然科学基金资助纳米材料的药 学机理研究进行了相关机理研究，研究发现， 羟基磷灰石的纳米材料是对付癌细胞的有效武 器。委托北京医科大学等权威机构做的细胞生 物学试验表明，纳米粒子可以杀死人的肺癌、
肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
.
5
1、纳米材料在医学方面的研究进展
2004年6月美国《全国科学院学报》报道了美国 赖斯大学一科研小组获得的重大进展：他们设计 和制造出了可寻找和杀死恶性肿瘤细胞的镀金纳 米壳，并已在实验鼠身上获得成功。纳米壳用一 种直径为110纳米的不导电硅石微粒做芯，外面 镀上10纳米厚的金属外壳。研究人员先将纳米壳 “运送”到癌组织中，然后用近红外线从身体外 部照射癌变组织。近红外线穿过人体正常组织来 到癌变组织时，能被埋藏在癌变组织中的纳米子 弹吸收。随着吸收量加大，纳米子弹的温度开始 上升，结果导致其周围的癌变组织升温并死亡。
纳米材料在医学上的应用PPT
纳米免疫治疗
• 纳米免疫治疗：利用纳米材料作 为免疫调节剂，激活机体的免疫 系统，提高其对肿瘤细胞的杀伤 能力。这种治疗方法可以通过将 肿瘤抗原与纳米颗粒结合，刺激 机体的免疫反应，或者通过抑制 免疫抑制细胞和信号分子，增强 机体的抗肿瘤免疫应答。
05
纳米材料在医学影像技术 中的应用
MRI成像
特性
纳米材料具有许多独特的物理、化学 和生物性质，如高比表面积、量子效 应和界面效应等。
纳米材料的分类
磁性、光学、电学等。
按功能分类
零维、一维、二维等。
按结构分类
金属、非金属、复合等。
按组成分类
纳米材料的发展历程
1959年
01
Richard Feynman提出“在纳米尺度上控制和操作物质”的设
想。
药物输送
纳米材料可作为药物载体，将药 物定向输送到病变部位，提高药 物疗效并降低副作用。
生物打印与3D打印
生物打印
利用3D打印技术将细胞、生长因子和 生物材料按预设的形状和结构打印出 来，构建出具有特定功能的组织或器 官。
3D打印
通过3D打印技术将纳米材料制成具有 特定形状和结构的支架或结构，用于 组织再生和修复。
光学成像与荧光成像
总结词
纳米材料在光学成像和荧光成像中具有 独特的优势，可以实现高灵敏度和高特 异性的成像，有助于疾病的早期诊断和 治疗监测。
VS
详细描述
纳米材料，如量子点、荧光染料和上转换 发光材料等，具有优异的光学性能和稳定 性，可以作为荧光探针用于光学成像和荧 光成像。通过将荧光染料或量子点与特定 的分子或细胞结合，可以实现高灵敏度和 高特异性的成像，为疾病的早期诊断和治 疗监测提供有力支持。
纳米技术癌症治疗的应用ppt课件
血管栓塞治疗
• 血管栓塞术可用于晚期肝、肾恶性肿瘤的治疗。 磁性纳米微球可以做得更小, 且易于进入末稍血管 , 在磁场作用下具有磁控导向、靶位栓塞等优点。
• 如:多柔比星纳米微粒一碘油乳剂肝动脉栓塞治疗 肝癌
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“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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纳米技术的优势
• 大小 • 生物相容性 • 靶向定位能力
生物相容性
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
基因治疗
• 壳聚糖纳米粒转染试剂可以将PNP自杀基 因递送至靶细胞中, 并在细胞中进行表达, 从而使PNP\6-MPDR自杀基因系统发挥杀 伤细胞的作用。
• 磷酸钙纳米颗粒具有优良的生物学特性, 是 抗肿瘤治疗中的基因转染和基因治疗载体 之一。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
高温治疗
高温治疗
• 高温治疗是将肿瘤温度提高到43-50度，以杀死肿 瘤细胞的一种方法。肿瘤组织的特点是供血、供 氧不足, 易受电磁能热效应的有害影响。
纳米医学医学知识培训培训课件
纳 米 科 技 纳米医学医学知识培训
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第六章 纳米生物学 第三节 纳米医学
二、纳米科技在医学方面的应用 3、纳米医用机器人和完全可控的体内显微手术
纳米医用机器人极其微小，能够在血管中游 走，可以用来捕捉和移动单个细胞，也可用来清 除血管壁上、心脏动脉上的脂肪沉积物，大大减 少或根除心血管疾病的发病率。医用机器人还可 以在人体组织的间隙里清除病毒细菌或癌细胞， 像传统的外科手术一样修复心脏、大脑和其它器 官等。
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第六章 纳米生物学 第三节 纳米医学
一、引言
同时，这些微小的装置和机构还可以随意出 入细胞内外，完成各种各样的特殊的医疗使命：
➢ 修复发生畸变的基因；
➢ 扼杀处于萌芽状态或发生癌变的癌细胞；
➢ 及时捕捉侵入人体的细菌和病毒并立即消灭，
防止发生疾病；
➢ 探测人体内化学成分和生物化学成分的变化，
适时地释放相应的药物或人体所需的微量物质，
纳 米 科 技 纳米医学医学知识培训
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第六章 纳米生物学 第三节 纳米医学
二、纳米科技在医学方面的应用 3、纳米医用机器人和完全可控的体内显微手术
除此之外，利用纳米医用机器人在人体内行 走自如的能力，可进行定位给药，把药直接送到 需要部位，也可在人体内实施显微注射将药直接 注射到产生病变的细胞内，达到最快最好的疗效。 同时，纳米医用机器人还可以对人体进行定期的 健康检查。
纳 米 科 技 纳米医学医学知识培训
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第六章 纳米生物学 第三节 纳米医学
二、纳米科技在医学方面的应用 2、大幅度地提高医学诊断和疾病检测的精度
现在常用的人体诊断检测仪器是CT（计算机 断层造影术）和核磁共振术，它的分辨率是在mm 级。正在研究的被称为“分子雷达”的光学相干 层析术（OCT）的分辨率可达1μm，比CT和核磁 共振术的精密度要高出上千倍，并能以每秒2000 次的速度快速地完成生物体内细胞的动态成像， 可以实施观察活细胞的动态过程和变化，即使是 单个细胞出现的病变也可以准确地检测出来。
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
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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五、用于肿瘤治疗的纳米粒子
同样地，金纳米粒也可以用于增强在内窥镜技术中的光散射。
纳米技术能够将识别癌症类别及不同发展阶段的分子标记可视化，让医生能 够通过传统的成像技术看到原本检测不到的细胞和分子。
3/10/2021
纳米技术在肿瘤诊疗和治
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三、纳米技术在癌症诊断中的应用
2. 筛查
纳米技术也可以增强甚至完全变革对组织和体液中生物标志物的 筛查。癌症与癌症之间，以及癌细胞与正常细胞之间由于各种分子在 表达和分布上的差异而各不相同。随着治疗技术的进步，对癌症的多 个生物标志物进行同时检测是确定治疗方案时所必须的。
目录
一、概述 二、纳米技术简介 三、纳米技术在癌症诊断中的应用 四、纳米技术在临床治疗与监控中的应用 五、用于肿瘤治疗的纳米粒子 六、结论
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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一、概述
目前，肿瘤已经严重地威胁着人类的健康，如何提高肿瘤诊 断的准确性和治疗的靶向性一直都是临床研究的重点。
纳米技术在肿瘤的诊断与治疗方面具有广泛的应用前景，尤 其在核磁共振成像技术和靶向治疗中尤为突出。纳米级核磁共 振成像技术显著提高了肿瘤诊断的精密度与准确度；纳米载体 则能够大大提高靶向释药的剂量和精确度以及降低毒副反应， 从而在人体无创的状态下更有效地治疗肿瘤。
纳米技术使得癌症的诊断更早更准确，并可用于治疗 监测。
接下来我们从成像和筛查两个方面来介绍：
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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三、纳米技术在癌症诊断中的应用
1. 成像
当前常规的成像技术只能检测到癌症在组织上造成的可见的变化，而这个时 候已经有数千的癌细胞生成并且可能会转移。而且，即使是已经可以看到肿瘤了， 由于肿瘤本身的类别（恶性还是良性）和特征，要确定有效的治疗方法也还必须 通过活组织检查。如果对癌性细胞或者癌变前细胞以某种方式进行标记，使用传 统设备即可检测出来则更有利于癌症的诊断。要实现这一目标有两个必要条件： 某技术能够特定识别癌性细胞且能够让被识别的癌性细胞可见。纳米技术能够满 足这两点。例如，在金属氧化物表面涂覆可特异识别癌性细胞表面超表达的受体 的抗体。由于金属氧化物在核磁共振成像（MRI）或计算机断层扫描（CT）下发 出高对比度信号，因此一旦进入体内后，这些金属氧化物纳米颗粒表面的抗体选 择性地与癌性细胞结合，使检测仪器可以有效地识别出癌性细胞。
磁热疗即应用直接或静脉注射的方法将产热材料定向汇聚于 肿瘤部位， 在交变磁场的作用下产生磁热效应，将肿瘤组织加热至42~48 ℃高温， 以使肿瘤细胞死亡的新技术。
Beik等将磁性阳离子脂质体注射到 MM46小鼠乳腺癌中，利用交变 磁场使肿瘤表面温度达到45 ℃，经过几次重复磁热疗，所有小鼠的肿 瘤均完全退化。
纳米粒子可以穿过组织间隙、毛细血管,通过血脑屏障及组织内皮 细胞,将药物在细胞或亚细胞的水平上释放。
随着医学及纳米技术的发展，科学家发现纳米技术在肿瘤的诊断与 治疗中具有无可比拟的优越性，不少的研究成果已经转化为临床应用。
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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三、纳米技术在癌症诊断中的应用
在人类与癌症的斗争中，有一半的胜利是得益于早期 的检测。当前，临床上针对肿瘤的多种诊断手段都存在 准确性和灵敏度低的问题，纳米技术的出现可大大改善 这一局面。
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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二、纳米技术简介
纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子 内的运动规律和特性的一项崭新技术。
在医学应用中，利用纳米技术可以制造出比人体细胞还要微小的分 子工具, 这样的工具能达到药物分子的精密和准确。
纳米粒子是一种微观胶质体系,其粒径一般< 1μm ,由纳米微球和 纳米微囊构成。
粒径为97.5nm的冬凌草三嵌段共聚物纳米胶束，并与 冬凌草甲素进行了对比研究，结果表明冬凌草三嵌段共 聚物纳米胶束对小鼠H22瘤体的抑制率明显高于传统的冬 凌草甲素。
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பைடு நூலகம்
纳米技术在肿瘤诊疗和治
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四、纳米技术在临床治疗与监控中的应用
3.磁控纳米载药系统
磁控纳米载药系统具有磁特性，在外加磁场的作用下，抗 肿瘤药物能及时、定点、定向地聚集到病灶处，既能最大程 度的浓集效应分子，又能使体内磁性微粒在治疗结束后得以 彻底有效的清除，以减少其在体内慢性蓄积的毒性作用。
2）以 PVP-β环糊精作为亲水嵌段，金刚烷—聚天冬氨酸为疏水嵌 段构建了嵌段聚合物，其自组装形成的纳米粒尾静脉注1h后就能到 达肿瘤部位，表现出明显的肿瘤靶向性。
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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四、纳米技术在临床治疗与监控中的应用
2.纳米中药
纳米中药是运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有 效成分、原药及其复方制剂。同传统中药相比，纳米中药对 一些肿瘤细胞株和动物肿瘤甚至人体晚期癌肿均显示了良好 的抑制效应。
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四、纳米技术在临床治疗与监控中的应用
目前常规的癌症治疗有手术、放疗和化疗。这三种方法都 存在损伤正常组织或者癌症去除不完整的风险。纳米技术提 供一种直接而特定针对癌性细胞的治疗手段。
1.纳米靶向载体系统 2.纳米中药 3.磁控纳米载药系统
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纳米技术在肿瘤诊疗和治
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四、纳米技术在临床治疗与监控中的应用
1.纳米靶向载体系统
纳米药物载体即溶解或分散有药物的各种纳米颗粒，如纳米囊、纳 米球、纳米脂质体等。纳米靶向载体因其表面经过生物或理化修饰后 具有靶向作用，可以作为良好的肿瘤药物与基因载体，具有比表面积 大、无免疫原性、在血液中有较长的循环时间等特点，大大降低了药 物对机体的毒副作用。
1）将细菌膜包覆到30nm左右的金纳米粒表面（BM-AuNP）用于淋巴 结靶向。
纳米颗粒——例如能够根据它们本身大小发出不同颜色光的量子 点——可以实现同时检测多种标记物的目的。包被有抗体的量子点发 出的激发光信号可用于筛查某些类型的癌症。不同颜色的量子点可与 各种癌症生物标记物抗体结合，方便肿瘤学家通过所看到的光谱区分 癌细胞与健康细胞。
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纳米技术在肿瘤诊疗和治