纳米技术在医学领域的应用和重要影响

纳米技术在医学领域的应用

和重要影响

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纳米技术在医学领域的应用和重要影响

摘要：纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路和便利, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 临床医疗将变得节奏更快、效率更高, 诊断、检查更准确, 治疗更有效, 人们的生命安全将得到更大的保障。

关键词：纳米材料，纳米技术，生物医学，应用，重要影响

“纳米（nm）”是一种度量长度的单位，一个纳米是百万分之一毫米，也就是十亿分之一米，大约相当于45个原子串起来的长度。根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1nm-100nm之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。简单来说就是，一种由具有尺寸在100nm以下的微小结构的固体颗粒组成的材料。纳米技术是指一种在单个原子与分子层次上对物质的数量、种类和结构形态等进行精确的识别、观测和控制的技术，并在纳米尺度（1—100nm）内研究物质的特性和相互作用来达到创制新物质的高新技术。这项技术是在20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科，它具有创造新生产工艺、新物质和新产品的巨大潜能和前景，它将在21世纪掀起一场新的产业革命。

科技快速发展的今天, 科学技术的各个领域相互融合、渗透,其中纳米科技的发展促进了高新技术一体化的进程, 引起了科技界的高度重视。我国著名科学家钱学森曾经预言“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的重点,会是一次技术革命, 从而将是21世纪的又一次产业革命”。纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域迅猛发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪的应用，医学纳米技术已经被列为美国优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断，2004年，美国国立卫生研究院所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、

癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标。结合纳米靶向药物定向治疗技术的发展,人类彻底战胜癌症已为时不远!

目前，纳米材料在生物医学领域已得到了广泛应用,其在检测诊断、药物治疗以及抗菌等方面都取得到了很好的发展，发挥着都不容忽视的作用。

一：生物医学起源于诊断, 没有准确的诊断就不可能有对症的预防和治疗。目前随着科技的发展, 生物医学诊断得到了前所未有的发展, 各种检验诊断手段、仪器五花八门, 在其迅猛发展的过程中纳米材料起到了关键作用。

二：纳米材料常作为药物载体，因其具有可生物降解、生物兼容性、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。纳米粒子不但具有能穿过组织间隙并被细胞吸收、可通过人体最小的毛细血管、甚至可通过血脑屏障等特性,而且还具有靶向、缓释、高效、低毒且可实现口服、静脉注射及敷贴等多种给药途径等许多优点,提高药物的吸收利用度,有效增强药物利用率，因而使其在药物输送方面具有广阔的发展空间。大多数抗肿瘤药物纳米粒子能通过毛细血管并穿过粘膜上皮细胞空隙而后血脑屏障达到肿瘤组织，与细胞表面或细胞内的生物分子相互作用，明显的提高抗肿瘤效果。用纳米技术将不易被人体吸收或毒性较大的药物或保健品制成纳米胶囊或纳米粒子悬浮液,则可制得具有高效的纳米保健品。研发纳米中药产品是促进中药走向世界、提高产品附加值、实现传统中药产业升级的发展方向之一。

三：在医学临床中，可常常见到人们被感染，这是由细菌、病毒、支原体、衣原体等多种病原微生物所致的感染性疾病，其中细菌性感染最为常见，因此抗菌是治疗中一项重要的工作。在临床实践中,所有的植入器件与手术用医疗器械在使用前必须经过一系列非常严格的灭菌消毒过程,但是这些措施并不能完全消除病人受细菌感染的可能性,而且其作用时间短、成本高。特别是植入物类医疗器械导致的相关感染,通常需要长期依赖抗生素甚至多次手术才能治愈,给病患的精神和身体都带来极大痛苦。因此医疗工作者迫切需要具有长期自身抗感染功能的生物医用材料,进而减少感染环节,降低感染几率,减少抗生素的使用,所以，以纳米技术和抗菌技术相结合而开发的新一代无机抗菌功能材料——纳米抗菌材料就应运而生了。

常用的纳米抗菌材料——纳米银粒杀菌剂的杀菌作用远大于传统的银离子杀菌剂，这是由于纳米银粒杀菌剂具有表面效应，使其表面积增大和表面活性增高，从而大量具有杀菌性能的纳米银粒子聚集于表面，并穿透皮肤屏障迅速渗入皮下组织使细胞膜上蛋白失去活性而杀灭病菌。在医学领域纳米银粒杀菌剂已被用于制备外科用杀菌纱布和抗菌不锈钢医疗器械，如手术刀、手术针、

钳、夹和手术托盘等。添加有纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。因此,纳米技术不仅会极大地促进生物医学产业的发展,也必将会给人们生活质量的提高带来深远影响。

四：除此之外，纳米材料在医学中还可用来分离细胞、进行细胞内部染色、介入性诊疗、作为基因载体进行基因治疗，利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，也可以用来检测药物对病毒的作用效果，利用纳米颗粒追踪病毒。纳米陶瓷在人工骨、人工关节、人工牙齿以及牙种植体、耳听骨修复体等人工器官制造及临床应用领域有广阔的应用前景。

全世界的许多科学家已经把目光转向纳米技术在人们生活中的应用,尤其是旨在提高人们生活质量的生物医学领域中的应用研究。纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 临床医疗将变得节奏更快、效率更高,诊断、检查更准确,治疗更有效,医疗水平进一步提升，人们的生命安全将得到更大的保障。

参考文献

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