纳米技术在生物医药中的应用

中的纳米材料安全性和成本问题。
关键词 纳米技术 纳米材料 生物医药
中图分类号 ＴＤ３８３： Ｒ３１９
文献标识码 Ａ
１９９０ 年 在 美 国 召 开 了 第 一 届 纳 米 技 利用越来越小、越来越精确的物质和越来
术国际学术会议， 成为纳米科技发展进步 越精细的技术成品来满足更高层次的要
的一个重要标志。１９９９ 年， 美国的 Ｒｏｂｅｒｔ 求。目前， 由于纳米技术具有的独特优势以
４ 结语
个方面的应用展望， 相信将来还会有更广
泛的应用。但任何事物都有两面性， 纳米技
纳米技术在生物医药领域的应用， 为
术也不例外。纳米技术在给人类带来种种 提高生物医药技术， 寻找和开发生物医药
好处的同时， 也存在纳米材料的安全性问 材料、合成理想的药物提供了充足的技术
题。这也成为当今世界各国研究学者关注 保证， 但是根据需要组合原子或分子的思
证金融安全， 防止国有资产的流失。
参考文献
１ 王鹏飞， 曹廷求．外资银行对我国的影响及对 策［Ｊ］．经济与管理研究， ２００５（ ９）
２ 欧永生．洋 股 东 参 股 中 国 银 行 业 的 冷 思 考［Ｊ］． 宏观经济研究， ２００６（ １）
３ 雷 邦 ． 全 面 开 放 ， 准 备 好 了 吗 ［Ｊ］． 金 融 经 济 ， ２００６（ １）
癌症是人类死亡率极高的疾病之一， 但以目前的医疗诊断水平， 癌症一旦被确 诊通常已发展到晚期， 即已无药可救或已 过最佳治疗时期。科学家设想， 可制造出纳 米传感器植入体内， 监控早期癌变信号分 子的产生， 通过与外界特定的声信号或其 他信号的相互作用， 将内部信号转化为外 部信号。
另外， 近年来科学家正尝试应用纳米 技术的新型检测仪器和诊断试剂， 只需检 测 少 量 血 液 中 蛋 白 质 和 ＤＮＡ 就 可 诊 断 出 某人患各种疾病的可能性。国内外研究者 正 致 力 于 脑 肿 瘤 、肝 癌 、肺 癌 、白 血 病 等 癌 症的早期纳米诊断手段的研究， 并取得了 一定的成绩。 ２．３ 多彩的标记物
米 （ ｎｍ） 为 １０－９ 米 ， 也 即 百 万 分 之 一 毫 米 ， 设想已经逐渐实现， 可以预见纳米技术将
相当于一根头发丝直径的五万分之一。更 渗透至生物医药研究和应用的方方面面。
形 象 地 讲 ， 如 果 把 １ｎｍ 的 物 体 放 在 乒 乓 球 ２．１ 万能的机器人
上， 就像一个乒乓球放在地球上。在纳米尺
同时， 还有些科学家设想将蛋白质芯
认为由美国著名物理学家、诺贝尔物理奖 片或基因芯片组装成尺寸比人体红细胞还
获 得 者 Ｒｉｃｈａｒｄ Ｆｅｙｎｍａｎ 在 一 次 题 为 《在 小的纳米机器人， 使其具有某些酶的功能，
物质底层有很大的空间》的演讲中提出， 它是纳米机械装置与生物系统的有机结
“为什么我们不可以从另外一个方向出发， 合， 在生物医学工程中可充当微型医生， 解
Ａ Ｆｒｅｉｔａｓ Ｊｒ 出 版 了 《纳 米 医 学 》， 表 明 了 纳 及人们对健康和重大疾病防治等问题的日
米科技的发展已促使人们开始多方面考虑 益关注， 纳米技术开始广泛应用于生物医
并且探索纳米科技在医学临床诊治、药物 药领域。
学等方面的应用。纳米技术作为一项新兴
２ 纳米技术在生物医药中的应用
从单个的分子甚至原子开始组装， 以达到 决传统医生难以解决的问题。将这些纳米
我们的要求……如果有一天能按照人们的 机器人注入血管内， 可按照预定程序， 直接
意志安排一个个原子和分子， 将会产生什 打通脑血栓， 清洁心脏动脉脂肪沉积物等，
么 样 的 奇 迹 ”。
达到预防和治疗心脑血管疾病的目的。
纳米技术涵盖领域广泛， 包括纳米材
发展瓶颈， 毒性问题就是其中的一个阻碍。 性质的变化。这种变化究竟会对药物性质
将纳米技术引入中药研究的思路可能可以 产生什么样的影响， 目前还不清楚。
解决存在的问题， “纳米中药”这一概念也
（ ４） 因制备技术所限， 制备纳米微粒的
应运而生。纳米中药是直接提取中药的有 成本一般较传统医药的制备高出许多。
（ ３） 建立健全外资银行监管法律体系， 保证我国的金融安全。金融对于一个国家 的重要性是不言而喻的， 金融是现代经济 命脉的核心， 金融安全关乎国家的经济发
展和社会稳定， 因此， 金融业的改革要比其 他行业的改革更加谨慎。为保证我国金融 体系安全运行， 应加强外资银行监管， 要严 格筛选外资银行的国别和数量， 防止经营 状况不良或经营风险过大的外资银行进入 我国。
科技创业
月 刊
ＰＩＯＮＥＥＲＩＮＧ ＷＩＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＯＮＴＨＬＹ
纳米技术在生物医药中的应用
夏涛
（ 华中师范大学第一附属中学 湖北 武汉 ４３０２２３）
摘 要 纳米技术是在纳米尺度上研究物质的特性， 通过组建和利用纳米材料来实现特有功能和智能作用
的高科技先进技术。介绍了纳米技术在生物医药中的应用现状和前景， 并分析了纳米技术在生物医药领域应用
人类。其问题主要表现在：
（ 责任编辑 林 洪 秋 实）
（ １） 要达到精确的调节和控制粉末组
成和化学剂量比以及粒子的粒度和形态等
方面都还有相当大的困难。
（ ２） 要 制 造 成 分 准 确 、粒 度 均 匀 、表 面
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ 上接第 ２２ 页） 家将会支付巨大的学费和代价。然而又不 能把控制权交给外方， 那样的话就会丧失 金融改革的主动权， 使我国的金融业面临 被外资控制的风险， 故应选出一个真正懂 银行经营的人来管理银行。
科 学 家 根 据 ＣＤ 唱 机 中 激 光 二 极 管 的 发光原理， 研制出半导体纳米晶体。这种微 型的无机晶体被称作量子点， 可通过对其 大小的控制， 使其经同一光源激发后， 发出 红 、黄 、蓝 等 多 种 颜 色 的 光 。 又 因 量 子 点 比 传统有机染色小分子更稳定， 目前得到了 广泛应用。例如， 研究者可用量子点附着在 不同基因序列组成的 ＤＮＡ 分子上， 通过比 较标记的基因序列与已知序列找出哪些基 因在特定细胞或组织中表达较为活跃； 当 用量子点标记蛋白质或其他物质时， 技术 人员可动态跟踪标记物在体内的过程， 从 而使其应用于一些疾病的诊断。
１９８６ 年 ， 美 国 预 见 研 究 所 的 工 程 师 埃
度上， 由于物质的量子效应， 物质的局域性 里 克·德 雷 克 斯 勒 说 ： “我 们 为 什 么 不 制 造
和巨大的表面、界面效应， 形成的材料性能 出成群的、肉眼看不见的微型机器人， 让它
发生了由量变到质变的飞跃， 从而突变或 们在地毯或书架上爬行， 把灰尘分解成原
（ ２） 明确市场定位， 确立利润最大化的 经营目标。长久以来， 我国国有商业银行为 履行帮助国有企业发展等政策性义务， 常 常 低 利 率 、无 抵 押 就 将 贷 款 贷 与 国 有 企 业 ， 而形成的呆账和坏账由政府为其埋单， 这 样就严重阻碍了银行资产质量和经营效率 的提高。国有银行改革后， 应按照规范的现 代企业制度， 实现自主经营， 自负盈亏， 与 外资银行站在同一起跑线上公平竞争。当 然， 这一过程需要国家的积极支持， 尽快帮 助国有商业银行实现先进的公司治理结 构， 为其发展创造良好的市场环境。
４ 王小妹．外 资 赶 赴 中 国 银 行 改 革 盛 宴［Ｊ］．中 国 外资， ２００６（ １）
５ 秦 璐．海 外 上 市 ， 征 途 未 必 开 满 鲜 花［Ｊ］．金 融 经济， ２００５（ ８）
产生奇异的新现象。
子， 再将这些原子组装成各种物品。这些微
纳米技术是指在纳米尺度上研究物质 型机器人不仅是搬运原子的建筑工人， 同
（ 包括原子、分子的操纵） 的特性， 通过组建 时 还 具 有 绝 妙 的 自 我 复 制 和 自 我 修 复 能
和利用纳米材料来实现特有功能和智能作 力。”
用的高科技先进技术。这一基本概念普遍
６ 结语
目前中国经济已经成功地走上了市场 经济和开放经济的正轨， 在进一步市场化 和进一步开放的改革进程中， 将会不断出 现新的问题和新的矛盾， 不同的经济主体 对同一问题会得出不同的结论。因此对于 国有商业银行的境外引资， 应该按照我国 的国情， 考虑我国自身的经济基础， 借鉴学 习适合我国国情状况的模式与体制， 逐渐 完善银行改革的步骤。同时政府的调节既 不能无为而治， 也不能捉襟见肘， 而要在尊 重市场机制的前提下， 超越微观经济行为， 做出必要的、适当的调控和引导。归根结 底， 就是在引入境外战略投资者的同时， 既 要借鉴别人先进的经营管理理念， 又要保
中国有一句俗话 “是药就有三分毒”， 到目前为止科学家还未发现有一种药完全 没有毒副作用， 这主要因为药物在体内作 用过程中， 除在病灶部位浓度较高外， 在其 他部位也大量蓄积或者被分解后的产物具 有较强毒性。这一难题通过纳米技术可以 得到解决。将药物直接纳米化， 即用机械或 物理等手段将药物颗粒的大小控制在纳米 级别， 或者用制备的纳米尺度药物载体装 载药物， 可以使药物有效地到达病灶区， 就 像生物导弹直接攻击靶位点不殃及其他部 位一样， 从而达到降低药物毒副作用的目 的。目前， 纳米药物载体的种类有微乳、高 分 子 纳 米 粒 、聚 合 物 胶 束 、树 状 大 分 子 、纳 米磁球等， 国内外药物研究领域对此已有 大量的研究， 结果表明， 药物的毒副作用在 降低的同时， 其生物利用度也得到有效的 提高， 对载体进行设计和修饰后， 还可起到
收稿日期： ２００７－ ０４－ １７
８６ 科技创业月刊 ２００７ 年第 ８ 期
产经透视
２．４ 无限的备用器官 有科学家预言， 纳米材料制成的性质
优良的人造器官和组织（ 包括人工血液等） 将与人体“融为一体”， “残疾”将远离人类， 需要器官移植的患者也可以告别漫长的等 待。可以大胆设想将纳米材料制成的微型 器件安全地植入人体内 ， 如人工耳膜、人工 视网膜等， 可使听力或视觉受损的患者恢 复功能， 也可使正常人听力增强、看得更 远， 甚至在黑暗中也能有视觉。 ２．５ 精准的生物导弹
的热点， 许多国家包括中国、美国和欧盟 维模式将极大地冲击以至改变人类传统的
等 ， 都 投 入 了 大 量 的 人 力 、物 力 和 财 力 ， 试 生活和生产方式， 因此， 纳米技术还有待更
图在纳米技术得到普遍应用以前， 解决其 进一步的研究， 通过更深地剖析和了解， 不
潜在的问题， 以使其在将来更好地服务于 断完善， 使它更好的为人类服务。
效成分然后用纳米药物载体包裹， 或将有
（ ５） 纳米机器人一旦在人体内失控， 能
效部位直接纳米化， 而起到降低中药毒性 够快速复制的纳米机器人在体内扩散的速
的作用。
度可能比癌细胞还快， 它是否会对人体正
３ 纳米技术应用存在的问题
常的组织造成不利影响， 目前还没有确切 的研究结果。
以上只是纳米技术在生物医药领域几
技术， 在生物医药领域具有十分广阔的应
用前景。
方兴未艾的纳米技术把人类对微观世
１ 纳米技术
界的认识带入了一个全新的境界， 同时也 为人类战胜疾病、提高健康水平提供了更
纳米是英文 ｎａｎｏｍｅｔｒｅ 的译名， 像米、 为有力的武器。就目前而言， 纳米技术在生
厘米、毫 米 等 一 样 ， 是 一 个 长 度 单 位 。１ 纳 命领域的应用前景已逐渐展现， 并且许多
除此以外， 不同的组合方案还可组装
料学、纳米生物学和纳米显微学等方面， 它 出其他功能的纳米机器人， 例如， 有的可以
建立了一种崭新的思维方式， 使人类能够 吞噬病菌、杀死癌细胞； 有的可以作为人体
器官的修复工具， 修复损伤的器官和组织 等， 以完成整容手术或其他器官修复手术； 有的可以进行基因装配工作， 除去基因中 错 误 或 有 害 的 ＤＮＡ 片 段 ， 并 将 正 常 的 ＤＮＡ 片 段 装 配 进 染 色 体 ， 使 机 体 正 常 运 作。 ２．２ 灵敏的检测器
缓慢释放而延长药效的作用。
功能团稳定的高质量微粒还有一定困难，
众所周知， 中药是我国传统医药的宝 其收集与存放也存在问题。
贵遗产， 是悠久历史的象征以及我国人民
（ ３） 纳米中药因其表面效应和量子效
智慧的结晶。中药医学本应在科技高度发 应显著增加， 使得药物的有效成分获得了
展的今天得到发扬光大， 但目前却遇到了 高能级的氧化和还原潜力， 往往引起许多