《纳米生物医学材料》PPT课件
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纳米材料在医学上的应用ppt课件
的部位,并且直接把结石击碎。
• 检查体内疾病
四、纳米技术在相关领域的其他应
用
1 .生化检查
伊利诺依大学迈尔· 斯特拉诺 (Michael Strano)的研究组
正研究用碳纳米管验血。
原理：给纳米管涂上一层酶，它就能在有糖的环境下制造过 氧化氢，然后激发电子流，当激发的电子流与红外线接触 会发出光照—— 这是纳米管的一种独特反应
• 纳米银粉：银在纳米 状态下的杀菌能力产 生了质的飞跃。只需 用极少量的纳米银即 可产生强力的杀菌作 用。
• 纳米骨材料：把它植入体内填充各类型的骨缺损，网 状结构可生长出很多新生的骨细胞，所有填的纳米骨 材料，最后会降解消失，骨缺损部能完全被新生骨取
代。
具有纳米级别的天然骨分级结构和天然骨的多孔结构
3 .跟踪生物体内活动
•
美国伯克利大学的纳米研究部门的崔先生 指出：有的纳米颗粒具有发光功能，科学 家们把这种纳米颗粒送进人的组织、器官 内，然后从人体外部向内照射近红外线， 纳米颗粒在体内会发光，可以跟踪了解人 体细胞的变化情况，从而达到追踪病毒等 效果
4 .智能化的纳米药物传输系统
方法 存活率 靶向纳米粒子 治疗 100% 非靶向纳米粒子 治疗 57% 化学抗癌药 物docetaxel 14%
• 细胞芯片：利用芯片表面微单元的几何尺 寸和表面改性，选择和固定细胞及细胞面 密度控制。通过调节细胞间距等，研究细 胞分泌和胞间通讯。此类细胞芯片还可以 用作细胞分类和纯化等。
2. 纳米机器人
• 纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学 新领域。 “纳米机器人”是根据分子水平的生 物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进 行操作的“功能分子器件”。
• 智能药物:美国正在设 计一种纳米"智能炸弹"， 它可以识别出癌细胞的 化学特征。这种"智能 炸弹"很小，仅有20纳 米左右，能够进入并摧 毁单个的癌细胞
纳米生物材料PPT精选课件
1 普通载药纳米微粒 ❖ 在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。
载药磁性微粒是在微囊基础上发展起来的新型药物运载系统。 纳米技术在当代中国的发展
这种剂型的出现背景是基于将一些药物通过 费米能级附件的电子能级由准连续变为离散能级的现象
❖ 对矿物类中药进行纳米化处理技术上不存在大问题，常规制备纳米材料的物理、化学方法都可以采用，但对于中药中大量使用的植物
❖ (4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化， 再经低温热处理而生成纳米粒子。
❖ (5)微乳液法 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的
作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处 理后得纳米粒子。
2 纳米材料在生物医学上的应用
1. 纳米载体 2. 纳米生物器件 3. 纳米生物组织工程 4. 纳米医药
急剧上升到0.991表面原子的晶场环境和结合能 第一代蛋白检测芯片将主要依赖于抗体和其他大分子，显然，用这些材料制备复杂的芯片，尤其是规模生产会存在很多实际问题，理
想的解决办法是采用化学合成的方法大规模制备抗体。
与内部原子不同，具有很大的活性；晶粒的微粒 纳米电子学: 拥有崭新功能的电子仪器，有高速度及低能量消耗的优点;
而当粒度减小到l nm(总原子数为30)时，这一比值急剧上升到0.
16nm、20nm时转变为超顾磁性。另外纳米颗粒材 1 nm=106 mm=109m(=10Å) 大约等于十个氢原子并列一直线的长度。
(3) 提高芯片制作的点阵速度；
(4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。
31在血管中运动的纳米机器人它正在使用纳米切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物纳米机器人在清理血管中的有害堆积物中国科学院合肥研究院的研究32中国科学院沈阳自动化所研制研制的纳米微操作机器人在1010微米的基片上刻出的字样肾结石胆结石的治疗肾结石胆结石的治疗将纳米机器人以插入导管将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里的方式引入到尿道或胆道里内内直接到达结石所在的部位直接到达结石所在的部位并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎
载药磁性微粒是在微囊基础上发展起来的新型药物运载系统。 纳米技术在当代中国的发展
这种剂型的出现背景是基于将一些药物通过 费米能级附件的电子能级由准连续变为离散能级的现象
❖ 对矿物类中药进行纳米化处理技术上不存在大问题，常规制备纳米材料的物理、化学方法都可以采用，但对于中药中大量使用的植物
❖ (4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化， 再经低温热处理而生成纳米粒子。
❖ (5)微乳液法 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的
作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处 理后得纳米粒子。
2 纳米材料在生物医学上的应用
1. 纳米载体 2. 纳米生物器件 3. 纳米生物组织工程 4. 纳米医药
急剧上升到0.991表面原子的晶场环境和结合能 第一代蛋白检测芯片将主要依赖于抗体和其他大分子，显然，用这些材料制备复杂的芯片，尤其是规模生产会存在很多实际问题，理
想的解决办法是采用化学合成的方法大规模制备抗体。
与内部原子不同，具有很大的活性；晶粒的微粒 纳米电子学: 拥有崭新功能的电子仪器，有高速度及低能量消耗的优点;
而当粒度减小到l nm(总原子数为30)时，这一比值急剧上升到0.
16nm、20nm时转变为超顾磁性。另外纳米颗粒材 1 nm=106 mm=109m(=10Å) 大约等于十个氢原子并列一直线的长度。
(3) 提高芯片制作的点阵速度；
(4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。
31在血管中运动的纳米机器人它正在使用纳米切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物纳米机器人在清理血管中的有害堆积物中国科学院合肥研究院的研究32中国科学院沈阳自动化所研制研制的纳米微操作机器人在1010微米的基片上刻出的字样肾结石胆结石的治疗肾结石胆结石的治疗将纳米机器人以插入导管将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里的方式引入到尿道或胆道里内内直接到达结石所在的部位直接到达结石所在的部位并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎
生物材料纳米生物材料PPT教案
小尺寸效应
当颗粒尺寸处于纳米尺度时，由于粒子包含的原子数很少， 使得材料的声、光、电、磁、热等物理性质发生变化，这样的 效应称为小尺寸效应，也叫体积效应。
由于金属纳米粒子对光的反射率极低，导致所有的金属在 纳米颗粒状态下均呈黑色；相比于块体状态下，纳米金属颗粒 的熔点要低得多，比如金的常规熔点为1064℃，而当颗粒尺寸 减小到2nm时熔点仅为327℃，金属银的粒子尺度下降到5nm时 熔点仅为100℃。
主动靶向药物载体
主动靶向药物是利用抗体-抗原和配体-受体结合等生物特异 性来实现药物的靶向传递。
利用受体与其配体识别的特异性和结合的专一性，可以设 计出针对其受体为靶的靶向药物载体系统。这类配体应对受体 有很强的亲和力，包括细胞表面标识物如:糖、外源凝聚素等， 糖基化交联物如天然糖蛋白及化学修饰的糖基大分子被广泛用 作通过受体介导的胞吞作用的主动靶向的配体。含有半乳糖及 甘露糖残基的大分子可分别靶向肝细胞及巨噬细胞。
表面效应
纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径减小而急剧增大 所引起的性质变化称为表面效应。如图7-1所示随着粒子粒径的 减小，表面原子数急剧增大。当纳米粒子的粒径为10nm时，表 面原子数占总原子数 的20%；当粒径减小到 1nm时，99%的原子都 集中到了粒子的表面。
图7-1 粒子粒径与表面原子占总原子数比例的关系
生物材料纳米生物材料
会计学
1
§10.1 纳米生物材料概述
10.1.1 纳米生物材料的概念和基本效应
纳米生物材料是指在三维方向上至少有一维处于纳米尺 度范围（1～100nm）的生物医用材料。它能对生物材料进行 诊断、治疗、修复或者替换病损组织。
与一般的纳米材料一样，纳米生物材料也具有小尺寸效 应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等基本效 应。
《纳米生物医学资料》课件
生物相容性： 具有良好的 生物相容性， 对人体无毒 无害
功能性：具 有特定的生 物功能，如 药物载体、 基因传递等
稳定性：在 生物环境中 具有较好的 稳定性，不 易被降解或 破坏
生物活性：具 有生物活性， 能与生物体相 互作用，产生 特定的生物效 应
化学合成法：通过化学反应合成纳米材料 物理合成法：通过物理方法合成纳米材料 生物合成法：利用生物体合成纳米材料 复合材料法：将多种纳米材料复合制备 纳米颗粒法：通过纳米颗粒制备纳米材料 纳米纤维法：通过纳米纤维制备纳米材料
光学纳米诊断技术：利用光学 原理进行诊断，如荧光成像、 光声成像等
电化学纳米诊断技术：利用电 化学原理进行诊断，如电化学
传感器、电化学检测等
生物纳米诊断技术：利用生物 原理进行诊断，如基因测序、
蛋白质检测等
纳米材料：利用纳米材料如金纳米 颗粒、量子点等作为诊断工具
光学检测：利用光学技术如荧光、 拉曼等，实现对纳米材料的检测
纳米诊断技术是一种利用纳米材料和纳米技术进行疾病诊断的技术。 纳米诊断技术可以检测到非常微小的病变，提高诊断的准确性和灵敏度。
纳米诊断技术可以应用于多种疾病的诊断，包括癌症、心血管疾病、传染病等。 纳米诊断技术具有快速、简便、无创等优点，可以提高诊断的效率和舒适度。
磁性纳米诊断技术：利用磁性 原理进行诊断，如磁共振成像、 米金属材料、纳米陶瓷材料、 纳米高分子材料等
纳米生物材料按功能分类：纳 米药物载体、纳米生物传感器、 纳米生物芯片等
纳米生物材料按应用领域分类： 纳米药物、纳米生物诊断、纳 米生物治疗等
纳米生物材料按制备方法分类： 化学合成法、物理制备法、生 物合成法等
尺寸小：纳 米级尺寸， 具有独特的 物理和化学 性质
《生物医用材料》课件
案例二
总结词
药物载体的新选择
详细描述
可降解高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性，是 药物载体的理想选择。这种材料可以在体内降解，减少了 对身体的副作用和不良反应。
总结词
材料的合成与改性
详细描述
为了提高可降解高分子材料的载药量、稳定性和靶向性， 需要进行合成和改性研究。通过化学修饰和共聚等手段， 可以改善材料的性能，提高药物的包覆率和释放效果。
系统生物学与生物医用材料
结合系统生物学的研究方法，深入探究生物医用材料与人体组织之间 的相互作用机制，为新材料的研发和应用提供理论支持。
05
案例分析
案例一
总结词
骨修复领域的创新应用
详细描述
生物活性玻璃陶瓷材料是一种新型的骨修复材料，具有良 好的生物相容性和骨传导性。它在骨修复领域的应用已经 得到了广泛认可，能够有效地促进骨组织的再生和修复。
某些生物医用材料具有诱导骨形成的特性，可通 过体内外实验验证其诱导骨生成的潜力。
生长因子活性
某些生物医用材料能够吸附和释放生长因子，促 进组织再生，可通过实验验证其生长因子活性。
抗菌性能
某些生物医用材料具有抗菌性能，可抑制微生物 的生长，可通过实验验证其抗菌效果。
体内植入实验
短期植入
功能评价
将生物医用材料植入动物体内，观察 短期内的组织反应和材料性能变化。
总结词
应用范围与限制
详细描述
可降解高分子材料在药物载体领域的应用已经得到了广泛 的研究和探索。然而，其应用仍受到一些限制，如材料的 降解速度和药物的释放速度需要精确控制，同时也需要进 一步研究其长期稳定性和安全性。
案例三
总结词
癌症治疗的新突破
常用的纳米生物材料PPT(72张)
纳米粒
纳米粒
用于检测或导向技术
Cells like macrophages, lymphocytes etc.
Antibody Antigen
Nanoparticle
Organic bead with inorganic nanoparticles
Parts of DNA, Virus
Proteins, Enzymes
一. 概 念
纳米材料是指由尺寸小于100nm（0.1-100nm） 的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、 二维材料或由它们作为基本单元构成的三维材料的 总称。
材料维数 纳米尺度维数
0 维(量子点)
3
1 维(量子线)
2
2 维(量子阱)
1
非纳米尺度维数 例子
0
纳米粉末
1
纳米纤维/管
2
纳米膜
3维
（1） 特殊的光学性质
纳米颗粒当尺寸小到一定程度时具有很强的吸光性。 金属纳米颗粒对光的反射率很低，通常可低于l％， 大约几微米的厚度就能完全消光。几乎所有的金属纳 米颗粒都可呈现黑色。
纳米涂料
隐形飞机
（2） 特殊的磁学性质
纳米颗粒的磁性与大块材料的磁性有显著的不同， 磁性纳米颗粒具有高矫顽力。当纯铁颗粒尺寸减小到 一定程度（二十个纳米）时，其矫顽力可显著增加； 尺寸减小到 6nm 时，其矫顽力反而降低到零，呈现出 超顺磁性。
0
3
纳米块体
Nanoparticles
AFM picture
8.gif
Figure 1 – Nano alumina fibers (note absence of particulates) The rule is 200 nm long
《纳米生物材料》课件
纳米生物材料的前景和挑战
纳米生物材料领域面临着巨大的发展潜力和一些挑战，需要克服技术和安全等方面的问题。
1
前景
纳米生物材料有望实现更精确和个性化的疾病治疗。
2
挑战
纳米生物材料的长期安全性和毒性问题仍需深入研究和解决。
3
未来方向
纳米生物材料的研究方向将更加注重多学科的交叉和合作。
总结
纳米生物材料的研究和应用为医学领域带来了巨大的希望和机遇，我们将继 续努力推动其发展和创新。
生物相容性
纳米生物材料与生物体相容性好，不会引起明显 的免疫反应。
纳米生物材料的分类
纳米生物材料按照不同的特性和结构可分为多个类别，每种类别都具有独特的应用潜力。
纳米粒子
具有纳米尺度的结构，可用于 靶向治疗和药物传递。
纳米纤维
具有高比表面积和生物相容性， 可用于组织工程和修复。
纳米薄膜
具有可调节性和导电性，可用 于生物传感和电子器件。
纳米技术为各行业的发展 提供了新的突破口。
纳米生物材料的定义和特性
纳米生物材料是使用纳米技术制造的具有生物相容性和可控特性的材料，具有许多独特的特点。
高比表面积
纳米生物材料具有较大的比表面积，增强了其与 生物体的相互作用。
可调节性
纳米生物材料的物理和化学特性可通过控制制备 条件进行调节。
多功能性
纳米生物材料可以在不同疾病治疗和诊断中发挥 多种功能。
《纳米生物材料》PPT课件
引言
纳米生物材料是一门前沿科学，将纳米技术与生物医学相结合，为未来研究 和应用提供术是一种研究和操纵纳米尺度物质的技术，具有很大的革命性潜力。
1 尺度之变
纳米技术操作物质在纳米 尺度的特性和行为。
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
29
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
30
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
22
• 脂质体基因载体 • 树状多聚体的基因载体
29
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
22
纳米生物材料PPT课件
•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，6纳米来自料的应用 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。
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。
✓ 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
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，6纳米来自料的应用 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。
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。
✓ 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
生物材料课件---10纳米生物材料-PPT课件
靶向给药系统(Targeting Drug Delivery System，TDDS) 或称靶向制剂，诞生于20世纪70年代，是指。这种制剂能将 药品运送到靶器药物通过局部或全身血液循环而浓集定位于 靶组织、靶器官、靶细胞的给药系统官或靶细胞，而正常部 位几乎不受药物的影响。
液相法主要包括沉淀法,水解法,喷雾法,乳液法,溶胶-凝胶法等, 其中应用最广的是溶胶-凝胶法和沉淀法。
沉淀法
沉淀法是指包括一种或多种离子的可溶性盐溶液,当加入沉 淀剂 ( 如 OH-,C2O42- 等 ) 于一定温度下使溶液发生水解 , 形成 不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类从溶液中析出,将溶剂 和溶液中原有的阳离子洗去,经热解或热脱即得到所需的氧化 物粉料。沉淀法包括共沉淀法、 直接沉淀法、均相沉淀法等。
为固相法、液相法和气相法。
固相法
固相法主要包括物理粉碎法、固相物质热分解法、旋转涂
层法和机械合金法等。固相反应不使用溶剂 ,具有高选择性、
高产率、低能耗、工艺过程简单等特点。
液相法
液相法是目前实验室和工业上最为广泛采用的合成纳米材 料的方法，与固相法相比，液相法的特点主要表现在：可控 制化学组成；颗粒的表面活性好、易控制颗粒形状和粒径； 工业化成本较低。
§10.2 高分子纳米生物材料
高分子纳米生物材料也称为高分子纳米微粒或者高分子超微
粒，主要通过微乳液聚合的方法得到。由于高分子纳米生物材 料具有良好的生物相容性和生物可降解性，已经成为非常重要 的纳米生物医学材料，在靶向药物、控释剂以及疑难病的介入 诊断方面有着广阔的应用前景。
10.2.1 靶向药物载体中使用的高分子纳米生物 材料
图7-1 粒子粒径与表面原子占总原子数比例的关系
量子尺寸效应
液相法主要包括沉淀法,水解法,喷雾法,乳液法,溶胶-凝胶法等, 其中应用最广的是溶胶-凝胶法和沉淀法。
沉淀法
沉淀法是指包括一种或多种离子的可溶性盐溶液,当加入沉 淀剂 ( 如 OH-,C2O42- 等 ) 于一定温度下使溶液发生水解 , 形成 不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类从溶液中析出,将溶剂 和溶液中原有的阳离子洗去,经热解或热脱即得到所需的氧化 物粉料。沉淀法包括共沉淀法、 直接沉淀法、均相沉淀法等。
为固相法、液相法和气相法。
固相法
固相法主要包括物理粉碎法、固相物质热分解法、旋转涂
层法和机械合金法等。固相反应不使用溶剂 ,具有高选择性、
高产率、低能耗、工艺过程简单等特点。
液相法
液相法是目前实验室和工业上最为广泛采用的合成纳米材 料的方法，与固相法相比，液相法的特点主要表现在：可控 制化学组成；颗粒的表面活性好、易控制颗粒形状和粒径； 工业化成本较低。
§10.2 高分子纳米生物材料
高分子纳米生物材料也称为高分子纳米微粒或者高分子超微
粒，主要通过微乳液聚合的方法得到。由于高分子纳米生物材 料具有良好的生物相容性和生物可降解性，已经成为非常重要 的纳米生物医学材料，在靶向药物、控释剂以及疑难病的介入 诊断方面有着广阔的应用前景。
10.2.1 靶向药物载体中使用的高分子纳米生物 材料
图7-1 粒子粒径与表面原子占总原子数比例的关系
量子尺寸效应
纳米医用材料PPT课件
•
目前，国际上纳米生物技术在医药领域的研究已取得 一定的进展。美国、日本、德国等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。
纳米材料定义
– 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。
•
纳米在生物、医学中的应用更是使得现代医学有了较大 的发展Байду номын сангаас间，使人们在对生命探索、治疗疾病、卫生保健 等方面有了进一步的发展。国际社会纳米生物技术的研究 范围注意涉及纳米生物材料、药物和基因运转纳米载体、 纳米生物相容性人工器官、纳米生物传感器和成像技术， 以及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。
纳米医用材料
纳米的概念
纳米(nanometer) 纳米是一个长度计量单位，1纳米 = 10-9米。人的一 根头发丝的直径相当于6万个纳米。
人高
针头 红血球 冠状病毒 DNA分子 氢原子
100万纳米 20亿 纳米
1000纳米
100纳米
1纳米
0.1纳米
Introduction • 纳米一词源出于希腊，意指“侏儒”，现作为微 观世界里的长度单位，一纳米等大约是三、四个 碳原子的宽度。 • 美国物理学家、两次诺贝尔奖得主费恩曼教授 （R. Feynman）早在1950年代末就指出，人类 若能控制物体微小规模上的排序，将可获得许多 具有特殊性能的物质，这是对纳米技术最早的构 想。 • 纳米技术一词则始见于1974年，出自科学家谷口 纪南（Norio Taniguchi）对精密机械加工的描述。
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纳米生物医学材料的分类
• 生物活性材料
纳米生物材料
太阳能电池
纳米生物材料可以用于太阳能电池的制造，提高光电转换效率。
储能技术
纳米生物材料可以用于储能技术，如锂离子电池和超级电容器，提 高储能密度和循环寿命。
农业领域的应用
肥料增效剂
纳米生物材料可以作为肥料增效剂，提高肥料的利用率和吸收率， 减少化肥的使用量。
农药增效剂
纳米生物材料可以作为农药增效剂，提高农药的附着力和渗透力， 降低农药的使用量。
环境保护与治理
污水处理
纳米生物材料可以用于污水处理，吸附和去除水中的有害物质，提 高水质。
空气净化
纳米生物材料具有高效的吸附和催化性能，可用于空气净化，降低 空气中的污染物浓度。
土壤修复
纳米生物材料可以用于修复被污染的土壤，通过吸附和转化有毒物质， 降低土壤污染程度。
能源领域的应用
燃料电池
纳米生物材料可以作为燃料电池的催化剂，提高电池的能量转换 效率和稳定性。
02 纳米生物材料的制备方法
物理法
真空蒸发沉积法
利用高温蒸发材料，在真空中冷 凝形成纳米粒子。
激光脉冲法
利用高能激光脉冲照射材料，使其 瞬间熔化、汽化，形成纳米粒子。
机械研磨法
通过机械研磨将大块材料研磨成纳 米级粉末。
化学法
01
03
化学气相沉积法
利用化学反应在气相中生 成纳米粒子。
溶胶-凝胶法
诊断技术
抗菌与抗炎
纳米生物材料可用于生物传感器、成像剂 等，提高诊断的灵敏度和特异性。
纳米生物材料可制备成抗菌剂、抗炎剂等 ，用于治疗感染和炎症疾病。
纳米生物材料的发展历程与前景
发展历程
自21世纪初以来，随着纳米技术的不断发展，纳米生物材料的研究和应用也取得了显著的进展。
纳米生物材料可以用于太阳能电池的制造，提高光电转换效率。
储能技术
纳米生物材料可以用于储能技术，如锂离子电池和超级电容器，提 高储能密度和循环寿命。
农业领域的应用
肥料增效剂
纳米生物材料可以作为肥料增效剂，提高肥料的利用率和吸收率， 减少化肥的使用量。
农药增效剂
纳米生物材料可以作为农药增效剂，提高农药的附着力和渗透力， 降低农药的使用量。
环境保护与治理
污水处理
纳米生物材料可以用于污水处理，吸附和去除水中的有害物质，提 高水质。
空气净化
纳米生物材料具有高效的吸附和催化性能，可用于空气净化，降低 空气中的污染物浓度。
土壤修复
纳米生物材料可以用于修复被污染的土壤，通过吸附和转化有毒物质， 降低土壤污染程度。
能源领域的应用
燃料电池
纳米生物材料可以作为燃料电池的催化剂，提高电池的能量转换 效率和稳定性。
02 纳米生物材料的制备方法
物理法
真空蒸发沉积法
利用高温蒸发材料，在真空中冷 凝形成纳米粒子。
激光脉冲法
利用高能激光脉冲照射材料，使其 瞬间熔化、汽化，形成纳米粒子。
机械研磨法
通过机械研磨将大块材料研磨成纳 米级粉末。
化学法
01
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化学气相沉积法
利用化学反应在气相中生 成纳米粒子。
溶胶-凝胶法
诊断技术
抗菌与抗炎
纳米生物材料可用于生物传感器、成像剂 等，提高诊断的灵敏度和特异性。
纳米生物材料可制备成抗菌剂、抗炎剂等 ，用于治疗感染和炎症疾病。
纳米生物材料的发展历程与前景
发展历程
自21世纪初以来，随着纳米技术的不断发展，纳米生物材料的研究和应用也取得了显著的进展。
纳米生物医学材料PPT学习教案
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➢ 生物活2性、材料纳米生物医学材料的分类
随着纳米技术的发展,生物活性杂化材料在保持柔韧性的同时,弹性模量已 接近硅酸硼玻璃,而且便于加入活性物质,因此是一种开发生物材料的理想 途径。JonesSM 等用TEOS(正硅酸乙酯) 、甲基丙烯酰胺在偶氮类引发 剂作用下,加入氯化钠制备出含钙盐的纳米SiO2 聚合物复合材料,将其在 人体液中放置1周后,可以观察到其表面有羟基磷灰石层形成,因而具有较 好的生物活性。应用溶胶/ 凝胶技术制备纳米复合材料,同时在体系中引入 胺基、醛基、羟基等有机官能团,使材料表面具有反应活性,可望在生化物 质固定膜材料、生物膜反应器等方面获得较大应用。
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3、纳米生物医学材料的应用
➢ 纳米人工红细胞
纳米人工红细胞的原理是用一个可以双向旋转涡轴的选 通栅门来控制氧气从小球中释放,通过调节涡轴旋转的速 度和方向，使小球内的氧气根据人体需氧的多少以一定 的速率释放到外部血液中，同时使供氧装置在富氧的地 方具有吸收氧气的功能而在需氧的地方具有释放氧气的 功能； 同理，它还必须能在适当的地方吸收和释放二氧 化碳。初步设计的人工纳米红细胞是一个金刚石的氧气 容器，内部有1000个大气压，泵动力来自血清葡萄糖， 它输送氧的能力是同等体积天然红细胞的233倍,并具有 生物碳活性。它可以应用于贫血的局部治疗、人工呼吸、 肺衰竭和体育运动需要的额外耗氧等。
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1、纳米材料概述
对直径大于0.1微米的颗粒，表面 效应可忽略不计；
当尺寸小于0.1微米时，其表面原 子百分数急剧增长，甚至1克超微 颗粒表面积的总和可高达100平方 米，这时的表面效应将不容忽略。
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➢ 生物活2性、材料纳米生物医学材料的分类
随着纳米技术的发展,生物活性杂化材料在保持柔韧性的同时,弹性模量已 接近硅酸硼玻璃,而且便于加入活性物质,因此是一种开发生物材料的理想 途径。JonesSM 等用TEOS(正硅酸乙酯) 、甲基丙烯酰胺在偶氮类引发 剂作用下,加入氯化钠制备出含钙盐的纳米SiO2 聚合物复合材料,将其在 人体液中放置1周后,可以观察到其表面有羟基磷灰石层形成,因而具有较 好的生物活性。应用溶胶/ 凝胶技术制备纳米复合材料,同时在体系中引入 胺基、醛基、羟基等有机官能团,使材料表面具有反应活性,可望在生化物 质固定膜材料、生物膜反应器等方面获得较大应用。
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3、纳米生物医学材料的应用
➢ 纳米人工红细胞
纳米人工红细胞的原理是用一个可以双向旋转涡轴的选 通栅门来控制氧气从小球中释放,通过调节涡轴旋转的速 度和方向，使小球内的氧气根据人体需氧的多少以一定 的速率释放到外部血液中，同时使供氧装置在富氧的地 方具有吸收氧气的功能而在需氧的地方具有释放氧气的 功能； 同理，它还必须能在适当的地方吸收和释放二氧 化碳。初步设计的人工纳米红细胞是一个金刚石的氧气 容器，内部有1000个大气压，泵动力来自血清葡萄糖， 它输送氧的能力是同等体积天然红细胞的233倍,并具有 生物碳活性。它可以应用于贫血的局部治疗、人工呼吸、 肺衰竭和体育运动需要的额外耗氧等。
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1、纳米材料概述
对直径大于0.1微米的颗粒，表面 效应可忽略不计；
当尺寸小于0.1微米时，其表面原 子百分数急剧增长，甚至1克超微 颗粒表面积的总和可高达100平方 米，这时的表面效应将不容忽略。
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纳米材料与生物技术 ppt课件
纳米药物 由于生物医药产品的开发周期相对较长，纳米生物 医药真正成熟的产品还不多，但前景是非常乐观的。以被认为 最有应用前景的化疗药物的例子来看：利用正常组织以及病灶 部位毛细血管通透性的差异，可以有效地增加药物在病灶位的 聚集度，同时明显降低毒副作用。
纳米技术在医学中的应用：
专家们把磁性纳米复合高分子微粒用于细胞分离， 或者把非常细小磁性纳米微粒，放入一种液体中，然 后让病人喝下后，对人身体的病灶部位进行治疗，并 且通过操纵，可使纳米微粒在人的身体病灶部位聚集 进行有目标的治疗，在不破坏正常细胞的情况下，可 以把癌细胞等分离出来，也可以制成靶向药物控释纳 米微粒载体（俗称“生物导弹”），用于治疗脑栓塞 等疾病，同时也可用纳米技术生产出纳米探针（微型
1962年，久保提出超微颗粒的量子限域理论， 推动了实验物理学家对纳米微粒进行探索。
1984年德国的Gleiter教授等合成了纳米晶体 Pd, Fe等。
1987年美国阿贡国立实验室Siegel博士制备出 纳米TiO2多晶陶瓷，呈现良好的韧性，在100多度 高温弯曲仍不裂。这一突破性进展造成第一次世 界性纳米热潮，使其成为材料科学的一个分支。
纳米技术在军事中的应用：
纳米微粒因尺寸小，从而增加化学反应的接 触面。因此，纳米材料可作为催化剂被广泛应用 提高军事能源的使用效能。纳米镍粉作为火箭固 体燃料反应催化剂，可使燃烧效率提高100倍； 纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍；纳米材料 制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低尾气排放。
纳米技术在军事中的应用：
可以拉伸。它的熔点是已知材料中最高的。
奇妙的应用畅想
碳纳米管的最异想天开的用途，是用于太空 升降机。一根碳纳米管缆绳从地球同步轨道上垂 到地球表面，与钢或其他任何物质不同的关键是 它能支持住自身的重量。这就提供了一种把人或 物品提升到外层空间的可能方法，也许将成为人 类移居外星球的理想方法。
纳米技术在医学中的应用：
专家们把磁性纳米复合高分子微粒用于细胞分离， 或者把非常细小磁性纳米微粒，放入一种液体中，然 后让病人喝下后，对人身体的病灶部位进行治疗，并 且通过操纵，可使纳米微粒在人的身体病灶部位聚集 进行有目标的治疗，在不破坏正常细胞的情况下，可 以把癌细胞等分离出来，也可以制成靶向药物控释纳 米微粒载体（俗称“生物导弹”），用于治疗脑栓塞 等疾病，同时也可用纳米技术生产出纳米探针（微型
1962年，久保提出超微颗粒的量子限域理论， 推动了实验物理学家对纳米微粒进行探索。
1984年德国的Gleiter教授等合成了纳米晶体 Pd, Fe等。
1987年美国阿贡国立实验室Siegel博士制备出 纳米TiO2多晶陶瓷，呈现良好的韧性，在100多度 高温弯曲仍不裂。这一突破性进展造成第一次世 界性纳米热潮，使其成为材料科学的一个分支。
纳米技术在军事中的应用：
纳米微粒因尺寸小，从而增加化学反应的接 触面。因此，纳米材料可作为催化剂被广泛应用 提高军事能源的使用效能。纳米镍粉作为火箭固 体燃料反应催化剂，可使燃烧效率提高100倍； 纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍；纳米材料 制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低尾气排放。
纳米技术在军事中的应用：
可以拉伸。它的熔点是已知材料中最高的。
奇妙的应用畅想
碳纳米管的最异想天开的用途，是用于太空 升降机。一根碳纳米管缆绳从地球同步轨道上垂 到地球表面，与钢或其他任何物质不同的关键是 它能支持住自身的重量。这就提供了一种把人或 物品提升到外层空间的可能方法，也许将成为人 类移居外星球的理想方法。
纳米医学材料PPT(完整版)
• 纳米材料颗粒与生物细胞结合力很强 DNA去更换或修复有缺陷的基因片段，它能够跟随
，一旦空气中含有易引发哮喘病的气体其显示器就 银离子系抗菌材料，利用银离子可以使细胞膜上的蛋白失活，从而杀死细菌。 物的生物的利用度，把纳米药物做成牙膏贴在患处 “纳米机器人"通过血管送入人体去侦察疾病，携带
1.通常情况下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的应 用范围而纳米陶瓷却变成了韧性材料，在常温下能 弯曲，不怕摔。 2.原来是导体的铜在尺寸减小到几个纳米时就不导 电了，绝缘的二氧化硅在尺寸减小到几个纳米时变 得能够导电。
纳米材料具有传统材料所不具备的奇异的性质。
用艾滋病检测试纸，如果待测液中有HIV抗体，金颗粒附在滤纸上呈现红色斑点，为抗体阳性，如果没有，金颗粒全部通过滤纸，不显 红点，为抗体阴性。 纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成• 纳米金属的熔点比普通金属低几 纳米金属的熔点比普通金属低几
米材料应用还很有限，目前大多数研究还处在动物 纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成 纳米（nm）是一种计量单位，1纳米是1米的十亿分之一。 中，它只与携带抗体的癌细胞相结合，利用磁分离
• 纳米复合材料对光的反射度极低，但对电磁波的 要求医学研究者与纳米材料的研究人员制造出更为
与预先精制的抗体混合制备成抗体复合物，借助结
正常细胞组织吸收氧化铁，表现为黑的低信号病 灶细胞组织不吸收氧化铁， 表现为亮的高信号。
7.纳米药物
纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成 纳米粉或悬浮液，药物就变得容易吸收，提高了药 物的生物的利用度，把纳米药物做成牙膏贴在患处 ，可以通过皮肤直接吸收而无须注射。
纳米材料在医学界的应用取得了显著的效果，但纳 米材料应用还很有限，目前大多数研究还处在动物 实验阶段，还需要大量的临床试验予以证实。这就 要求医学研究者与纳米材料的研究人员制造出更为 先进的纳米材料。
，一旦空气中含有易引发哮喘病的气体其显示器就 银离子系抗菌材料，利用银离子可以使细胞膜上的蛋白失活，从而杀死细菌。 物的生物的利用度，把纳米药物做成牙膏贴在患处 “纳米机器人"通过血管送入人体去侦察疾病，携带
1.通常情况下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的应 用范围而纳米陶瓷却变成了韧性材料，在常温下能 弯曲，不怕摔。 2.原来是导体的铜在尺寸减小到几个纳米时就不导 电了，绝缘的二氧化硅在尺寸减小到几个纳米时变 得能够导电。
纳米材料具有传统材料所不具备的奇异的性质。
用艾滋病检测试纸，如果待测液中有HIV抗体，金颗粒附在滤纸上呈现红色斑点，为抗体阳性，如果没有，金颗粒全部通过滤纸，不显 红点，为抗体阴性。 纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成• 纳米金属的熔点比普通金属低几 纳米金属的熔点比普通金属低几
米材料应用还很有限，目前大多数研究还处在动物 纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成 纳米（nm）是一种计量单位，1纳米是1米的十亿分之一。 中，它只与携带抗体的癌细胞相结合，利用磁分离
• 纳米复合材料对光的反射度极低，但对电磁波的 要求医学研究者与纳米材料的研究人员制造出更为
与预先精制的抗体混合制备成抗体复合物，借助结
正常细胞组织吸收氧化铁，表现为黑的低信号病 灶细胞组织不吸收氧化铁， 表现为亮的高信号。
7.纳米药物
纳米药物可以将不易被人体吸收的药物或食物做成 纳米粉或悬浮液，药物就变得容易吸收，提高了药 物的生物的利用度，把纳米药物做成牙膏贴在患处 ，可以通过皮肤直接吸收而无须注射。
纳米材料在医学界的应用取得了显著的效果，但纳 米材料应用还很有限，目前大多数研究还处在动物 实验阶段，还需要大量的临床试验予以证实。这就 要求医学研究者与纳米材料的研究人员制造出更为 先进的纳米材料。
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花粉是纳米级的粒子 病毒h 也是纳米级的,３0-100nm5.
1、纳米材料概述
纳米材料定义
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。
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1、纳米材料概述
纳米材料具有传统材料所不具 备的奇异或反常的物理、化学 特性。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的光学性质
当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时，即失去了 原有的富贵光泽而呈黑色。事实上，所有的金属在 超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小颜色愈黑， 银白色的铂（白金）变成铂黑；金属铬变成铬黑。
由此可见，金属超微颗粒对光的反射率很低，通常 可低于1％，大约几微米的厚度就能完全消光。利用 这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料 ，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外 又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
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1、纳米材料概述
有趣的纳米效应：
通常情况下陶瓷是脆性材料，因而限制了它的 应用范围，而纳米陶瓷却变成了韧性材料，在 常温下能弯曲，不怕摔，坚固无比。 原来是导体的铜等金属，在尺寸减小到几个纳 米时就不导电了；而绝缘的二氧化硅等，当尺 寸减小到几个纳米或十几个纳米时，电阻会大 大下降，失去绝缘体特性，变得能够导电。
超微颗粒熔点下降的性质对粉末冶金工业具有一定的吸引力。例 如，在钨颗粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微镍颗粒后，可使 烧结温度从3000℃降低到1200～1300℃，以致可在较低的温 度下烧制成大功率半导体管的基片。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的磁学性质
人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在 水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗 粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向， 具有回归的本领。磁性超微颗粒实质上是一个 生物磁罗盘，生活在水中的趋磁细菌依靠它游 向营养丰富的水底。
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1、纳米材料概述
将纳米颗粒放到织物纤维中去，做成的衣服不沾 水又防污。
在食物中添加纳米微粒，可以除味杀菌，聪明的 厂家已利用这一技术生产出可以抗菌的冰箱。
纳米陶瓷粉体作为涂料的添加剂也得到广泛的应 用，这些特种涂料涂在塑料或木材上，具有防火 、防尘和耐磨的性能。
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1、纳米材料概述
中药的有效成分一般都是油相的，如果在水相 当中纳米化，注射到患者血液当中，中药的有 效成份就会大大提高。
表面效应
小尺寸效应
宏观量子隧道效应
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1、纳米材料概述
表面效应
球形颗粒的表面积与直径的平方 成正比，其体积与直径的立方成 正比，故其比表面积（表面积/ 体积）与直径成反比。随着颗粒 直径的变小，比表面积将会显著 地增加，颗粒表面原子数相对增 多，从而使这些表面原子具有很 高的活性且极不稳定，致使颗粒 表现出不一样的特性，这就是表 面效应。
纳米生物医学材料
报告报人告人：：卫卫元元晨晨
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¤目录¤
纳米生物医学材料的分类 纳米生物医学材料的应用 纳米生物医学材料发展现状 总结与展望 纳米材料
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1、纳米材料概述
金属材料Βιβλιοθήκη 高分子材料纳米材料
生物化合物
半导体和超 导材料
复合材料
硅酸盐材料
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1、纳米材料概述
纳米(nm)是一种计量单位，1纳米是1米的 十亿分之一 (1m=1,000,000,000 nm), 人 的一根头发丝的直径相当于6万个纳米。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的热学性质
固态物质在其形态为大尺寸时，其熔点是固定的，超细微化后却 发现其熔点将显著降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。
例如，金的常规熔点为1064℃，当颗粒尺寸减小到2纳米尺寸时 的熔点仅为327℃左右；银的常规熔点为670℃，而超微银颗粒 的熔点可低于100℃。因此，超细银粉制成的导电浆料可以进行 低温烧结，此时元件的基片不必采用耐高温的陶瓷材料，甚至可 用塑料。采用超细银粉浆料，可使膜厚均匀，覆盖面积大，既省 料又具高质量。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
特殊的力学性质
纳米材料具有大的界面，界面的原子排列是相当混乱 的，原子在外力变形的条件下很容易迁移，因此表现 出甚佳的韧性与一定的延展性，使一些纳米材料，如 陶瓷材料具有新奇的力学性质。 研究表明，人的牙齿之所以具有很高的强度，是因为 它是由磷酸钙等纳米材料构成的。
我们用特定性质的纳米材料界面材料去包覆中 药的有效成分，到了这种环境里因亲和而溶解 ，治疗成分就会释放出来，释放出来后就可以 治病，这样治疗成分就带有很强的靶向性，进 一步提高疗效。
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1、纳米材料概述
在水处理方面，我们做出纳米孔膜，可以用于 海水淡化、污水处理。现在海水淡化的最高水 平是淡化1吨水成本是3块钱，但用纳米技术大 概几毛钱就能淡化1吨水。
玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁 玻璃和自洁瓷砖，任何粘在表面上的脏物，包 括油污、 细菌，在光的照射下，由于纳米的催 化作用，都可以变成气体或者容易被擦掉的物 质。
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1、纳米材料概述
对直径大于0.1微米的颗粒，表面 效应可忽略不计；
当尺寸小于0.1微米时，其表面原 子百分数急剧增长，甚至1克超微颗 粒表面积的总和可高达100平方米 ，这时的表面效应将不容忽略。
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1、纳米材料概述
小尺寸效应
当纳米微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长 以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征 尺寸相当或更小时，晶体的周期性边界条件被 破坏，非晶态纳米颗粒的表面层附近原子密度 减小，由此导致了电、磁、声、光、热、力等 各种性能呈现新的特性，这些特性称为小尺寸 效应。
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1、纳米材料概述
宏观量子隧道效应
电子具有粒子性又具有波动性，因此存在隧道效应。近年 来，人们发现一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量 子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应，称之为宏观 的量子隧道效应。宏观量子隧道效应是基本的量子现象之 一.
当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应 。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电 子波长时，电子就通过隧道效应而溢出器件，使器件无法 正常工作，经典电路的极限尺寸大概在0.25微米。目前 研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一 代器件。