纳米科技概论第五章纳米药物与载体优秀课件
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纳米药物与制剂PPT课件
靶向位置：? 胃部, pH=?
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②聚α-甲基丙烯酸或聚α-乙基丙烯酸类：
高分子链上含有-COOH PH＞7时，以 -COO 存在，高分子链间相互排斥，以溶解或凝胶状存在，药
—
物经扩散释放出。
PH＜7时，以 -COOH 存在，高分子链疏水相互作用及链内氢键生成而凝聚 收缩，药物包括其中不释放。
Poly(N-isopropylamide) PIPA H iPr
Soluble Soluble
82
32
C H2C H3
or
C H3
CH
etc.
C H3
Poly(N,Ndiethylacrylamide)
Poly(N-tertbutylacrylamide)
PDEA Et Et 32~34 PTBA H tBu Insoluble
NP-PEG-CTX shows significant MRI contrast
enhancement in the tumor region as compared to
control nanoparticles
Sun et al., Small 4 (3), 372-379 (2008).
第34页/共41页
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缺点： 1）载药量低，贮存不稳定，如：凝胶化、 粒径增大、药物泄漏等 2）存在多种胶体结构 3）呈现爆发释放模式
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2.6 智能化纳米药物传输系统
• 由智能材料（smart）载体和药物组成，通过对温度、pH值以及光、电、 磁等的改变来控制材料的性质发生变化， 进而控制药物的释放。
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磁性微球在诊断成像方面的应用
纳米药物载体课件
能够精确地将药物传递 至靶部位，提高药物的
疗效并降低副作用。
多功能性
可加载多种药物，实现联 合治疗；可携带诊断试剂
，实现诊疗一体化。
纳米药物载体的应用领域
癌症治疗
通过靶向肿瘤细胞或肿瘤血管 ，实现药物的精确输送和肿瘤
的高效治疗。
感染性疾病治疗
用于抗生素、抗病毒药物的靶 向输送，提高治疗效果并降低 耐药性的产生。
Байду номын сангаас
生产成本问题
高技术要求
纳米药物载体的制备需要先进的 生产设备和专业技术，导致生产 成本高昂。
质量控制
确保纳米药物载体的质量和一致 性需要严格的质量控制体系，增 加了生产成本。
规模效应
随着生产规模的扩大，有望降低 生产成本，提高纳米药物载体的 可及性。
法规与伦理问题
法规缺失
目前针对纳米药物载体的监管法规尚不完善，可能存在安全风险 和伦理争议。
伦理考量
纳米药物载体涉及改变人体细胞和组织的基本结构，引发关于人 类尊严和伦理的考量。
知情同意
使用纳米药物载体前，应确保患者或受试者充分了解潜在风险并 签署知情同意书。
纳米药物载体的未来发展方向与前景
01
02
03
04
创新材料研发
探索新型纳米药物载体材料， 以提高安全性和有效性。
精准靶向技术
开发具有精准靶向能力的纳米 药物载体，提高疗效并降低副
03
纳米药物载体的性能评价
药物负载能力
负载量
药物释放动力学
衡量纳米药物载体能够负载药物的量， 通常以重量或体积表示。
研究纳米药物载体在不同条件下的药 物释放速度和释放量，以评估其在实 际应用中的效果。
纳米药物载体入胞及转运ppt课件
1 内吞机制
网格蛋白介导内吞(CME)
• 最基本胞吞方式 • 研究最为透彻 • 动力蛋白依赖
受体介导的CME
150nm 100nm
表面受体：LDLR、EGFR、TfR、 Lectins
配体修饰的纳米粒及病毒颗粒
非受体介导的CME：液相胞吞
非特异性的电荷、亲疏水性作用引发胞吞 效率较受体依赖型低
Herve’ Hillaireau, Patrick Couvreur. Cell. Mol. Life Sci. 2009,966, 2873–2896 Ruth Duncan, et al. Mol. Pharmaceutics 2012, 9, 2380−2402
组织器官
细胞
亚细胞
分子
靶向传递的不同层次
4
一 背景介绍 2 纳米药物传递系统
胞外传递
• 聚集、扩散、流体力学特性 • RES、血管、胞外基质
细胞传递
• 细胞膜：内吞 • 胞内转运、释放
细胞内吞、转运机制研究不断完善，进步与争议并存 纳米药物内吞、转运研究滞后
5
A.T. Florence, Journal of Controlled Release, 2012, 164, 115–124
Seminar II
纳米药物载体入胞及转运
——载体设计的机遇与挑战
：
1
主要内容
一 背景介绍 二 纳米药物入胞 三 纳米药物胞内转运 四 展望
2
一 背景介绍
1 纳米药物
纳米囊
胶束
纳米 药物
脂质体
聚合物
无机纳米
组成：载体+药物 尺寸：1-1000nm 静脉给药
弥补裸药缺陷
《纳米载药材料》课件
总结词
纳米载药材料在心血管、神经、免疫等其他疾病治疗中也有广泛应用。
详细描述
除了肿瘤治疗，纳米载药材料在心血管疾病、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等领域也展现出良好的应用前景 。这些领域的疾病治疗往往需要药物的精准输送和缓释，而纳米载药材料正好满足了这一需求。
纳米载药材料的发展趋势与挑战
要点一
总结词
化学法
化学法包括溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法等。
沉淀法制备的纳米载药材料成本较低、操作简单，但粒 度分布不均匀。
溶胶-凝胶法制备的纳米载药材料结晶度高、粒度均匀 ，但制备过程中需要高温处理。
微乳液法制备的纳米载药材料粒度小、分散性好，但制 备过程中需要使用大量有机溶剂。
生物法
生物法包括微生物法和植物提取法等 。
纳米载药材料在肿瘤治疗中的应用研究
总结词
纳米载药材料在肿瘤治疗中具有显著的优势和潜力。
详细描述
通过精准靶向肿瘤细胞，纳米载药材料能够实现药物的定向输送，提高肿瘤治疗的疗效并降低副作用 。此外，纳米载药材料还能有效解决肿瘤细胞的多药耐药性问题，为肿瘤治疗提供新的策略。
纳米载药材料在其他疾病治疗中的应用研究
05 案例分析：某纳米载药材 料在肿瘤治疗中的应用
材料与方法
材料
详细介绍实验所用的纳米载药材料， 包括其成分、制备方法、物理和化学 性质等。
方法
描述实验过程，包括纳米载药材料的 制备、表征、药物负载、动物模型建 立、给药方式等。
结果与分析
结果
展示实验结果，包括药物释放曲线、生 物分布、治疗效果等。
VS
分析
对实验结果进行深入分析，探讨纳米载药 材料的性能与治疗效果之间的关系。
结论与展望
纳米载药材料在心血管、神经、免疫等其他疾病治疗中也有广泛应用。
详细描述
除了肿瘤治疗，纳米载药材料在心血管疾病、神经退行性疾病、自身免疫性疾病等领域也展现出良好的应用前景 。这些领域的疾病治疗往往需要药物的精准输送和缓释，而纳米载药材料正好满足了这一需求。
纳米载药材料的发展趋势与挑战
要点一
总结词
化学法
化学法包括溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法等。
沉淀法制备的纳米载药材料成本较低、操作简单，但粒 度分布不均匀。
溶胶-凝胶法制备的纳米载药材料结晶度高、粒度均匀 ，但制备过程中需要高温处理。
微乳液法制备的纳米载药材料粒度小、分散性好，但制 备过程中需要使用大量有机溶剂。
生物法
生物法包括微生物法和植物提取法等 。
纳米载药材料在肿瘤治疗中的应用研究
总结词
纳米载药材料在肿瘤治疗中具有显著的优势和潜力。
详细描述
通过精准靶向肿瘤细胞，纳米载药材料能够实现药物的定向输送，提高肿瘤治疗的疗效并降低副作用 。此外，纳米载药材料还能有效解决肿瘤细胞的多药耐药性问题，为肿瘤治疗提供新的策略。
纳米载药材料在其他疾病治疗中的应用研究
05 案例分析：某纳米载药材 料在肿瘤治疗中的应用
材料与方法
材料
详细介绍实验所用的纳米载药材料， 包括其成分、制备方法、物理和化学 性质等。
方法
描述实验过程，包括纳米载药材料的 制备、表征、药物负载、动物模型建 立、给药方式等。
结果与分析
结果
展示实验结果，包括药物释放曲线、生 物分布、治疗效果等。
VS
分析
对实验结果进行深入分析，探讨纳米载药 材料的性能与治疗效果之间的关系。
结论与展望
纳米技术PPT课件
纳米材料可分为人工制备与天然
天然：
•天体的陨石碎片，人体和兽类的牙齿
•蜜蜂：蜜蜂的体内存在磁性的纳米粒子， 具有“罗盘”的导航作用，并利用这种 “罗盘”来确定其周围环境在自己头脑里 的图像而判明方向。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.5 纳米结构和纳米材料的应用
一、纳米结构的应用 1、量子磁盘与高密度磁存储 2、高密度记忆存储元件 3、高效能量转化纳米结构 (1) 高效再生锂电池： (2)太阳能电池： (3)热电转化
纳米材料——凝聚态物理 纳米材料——半导体材料 纳米材料——化学 纳米材料——复合材料 纳米材料——医学药物
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.4 纳米材料在高科技中的地位
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1963年，Uyeda及其合作者用气体冷凝法， 对单个的金属超微颗粒的形貌和晶体结构进 行了透射电子显微镜研究。
1970年，江崎与朱兆祥首先提出了半导体 超晶格的概念，张立纲和江崎等在实验中实 现了量子阱和超晶格，观察到了极其丰富的 物理效应。
四、光学应用
天然：
•天体的陨石碎片，人体和兽类的牙齿
•蜜蜂：蜜蜂的体内存在磁性的纳米粒子， 具有“罗盘”的导航作用，并利用这种 “罗盘”来确定其周围环境在自己头脑里 的图像而判明方向。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.5 纳米结构和纳米材料的应用
一、纳米结构的应用 1、量子磁盘与高密度磁存储 2、高密度记忆存储元件 3、高效能量转化纳米结构 (1) 高效再生锂电池： (2)太阳能电池： (3)热电转化
纳米材料——凝聚态物理 纳米材料——半导体材料 纳米材料——化学 纳米材料——复合材料 纳米材料——医学药物
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
§6.6.4 纳米材料在高科技中的地位
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1963年，Uyeda及其合作者用气体冷凝法， 对单个的金属超微颗粒的形貌和晶体结构进 行了透射电子显微镜研究。
1970年，江崎与朱兆祥首先提出了半导体 超晶格的概念，张立纲和江崎等在实验中实 现了量子阱和超晶格，观察到了极其丰富的 物理效应。
四、光学应用
纳米药物载体ppt课件
时，CMCT因荷电分子链链间静电相互作用加强，
加上链内氢键作用与疏水基团的疏水相互作用，
CMCT分子链构象产生转变，分子链卷曲程度逐步
增加，形成线团。随pH 升高，CMCT分子内羧基
被中和形成羧酸根负离子，负电荷间的相互排斥
使CMCT采取松散线团构象。若将CMCT结合于脂
质体表面，由于环境pH变化引起CMCT构象的改
变，会迫使磷脂双分子层发生重排，破坏脂质体
膜的屏障性质，从而使内容物迅速释放，便可以
实现pH敏感控释。
11
pH敏感精纳密米称脂取质0体.3的0 g制磷备脂、胆固醇(质量比 5:1)溶于12 mL混合溶液(V氯仿:V 醇=2:1) 中，减压蒸干至形成一层均匀的脂质薄膜。 加20 mL pH 4.0的PBS溶解后间歇超声(超 声5 S后停5 S的循环超声)3 min成均匀乳液， 用pH 7.4的PBS缓冲液调节pH至碱性，加入 3 mmoL／L阿霉素溶液1 mL后再间歇超声 数次，每次3 rain，水浴条件下水合3h后过 0.20 ttm 微孔滤膜即得阿霉素纳米脂质体。 向制得的阿霉素纳米脂质体中加入2 mL质 量百分数为0.02 的羧甲基壳聚糖溶液，继 续水合0.5 h即得羧甲基壳聚糖修饰的阿霉 素纳米脂质体。
（2）细胞类 如红细胞等各类细胞及类细胞囊泡等； （3）合成非生物降解大分子物质 如纤维素、半透膜
微囊、凝胶、高分子材料类等； （4）合成生物可降解性大分子物质 如脂质体、静脉
乳、复合型乳剂、纳米胶囊、微球剂、磁球类、β-环 糊精分子胶囊以及玉脂聚糖球等； （5）无机材料类 如碳酸钙等。
6
纳米高分子载体
9
纳米脂质体
脂质体（liposomes),又称为磷脂膜，它最早 是指天然的脂类化合物在水中自发形成的具有双层 封闭结构的囊状结构，目前主要是用人工合成的磷 脂化合物来制备。
纳米科学概论PPT(完整版)
神奇的纳米世界
靓丽的纳米世界
单根碳纳米弹簧
扫描隧道显微镜下的纳米团簇 酷似大力神杯的硅纳米结构
NANOGEAR
“麻雀卫星”
质量不足10千克，各种部件全 部用纳米材料制造，一枚小型 火箭一次就可以发射数百颗。 若在太阳同步轨道上等间隔地 部署648颗功能不同的“麻雀卫 星”，就可以保证在任何时刻对 地球上任何一点进行连续监视， 即使少数失灵，整个卫星网络 的工作也不会受影响。
假如您掌握了纳米技术，您将应用在哪些方面？并简述理由。
科学的商品化
将“知识”转化为“经济”
NANOSCIENCE: Thinking about small to do big things
碳纳米管仿生壁虎脚打造蜘蛛人
Science, , 322, 238 -242.
金纳米颗粒由102个金 原子和44个硫醇分子 组成，其中，金原子排 列成球状。
Nature 1991, 354, 56
纳米管做成的“纳米秤”
令人惊奇的是，最近 、中 国、法国和巴西科学家用精 密的电子显微镜测量纳米管 在电流中出现的摆频率时， 发现可以测出纳米管上极小 微粒引起的变化，从而发明 了能称量亿亿分之二百克的 单个病毒的“纳米秤”。这 种世界上最小的秤，为科学 家区分病毒种类，发现新病 毒作出了贡献。
特殊的光学性质
当 （Au）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 在纳米颗粒状态都呈为黑色。尺越小，颜色愈黑，银 白色的铂（白金）变成铂黑，金属铬变成铬黑。
特殊的电学性质
介电和压电特性是材料的基本物性之一。纳米半导 体的介电行为（介电常数、介电损耗）及压电特性同 常规的半导体材料有和很大的不同。
纳米材料及纳米技术应用PPT课件
02
03
生物检测
纳米材料可以作为药物的载体， 实现药物的精准传输和定向释放， 提高治疗效果并降低副作用。
纳米材料可以增强医学成像的效 果，提高诊断的准确性和可靠性。
纳米材料可以用于检测生物标志 物和病原体，快速、准确地诊断 疾病。
环境领域
空气净化
纳米材料可以用于空气过滤和净化，去除空气中的有 害物质和异味。
感谢您的观看
03 纳米技术的应用领域
能源领域
高效电池
01
纳米技术可以改善电池的能量密度和充电速度，提高电池的效
率和寿命。
太阳能利用
02
纳米结构可以增强太阳能电池的光吸收和光电转换效率，降低
成本并提高发电量。
燃料电池
03
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性，降低燃料电池的
重量和体积。
医疗领域
01
药物传输
医学成像
水处理
纳米技术可以用于水处理，去除水中的有害物质和杂 质，提高水质和安全性。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复，去除土壤中的重金属和 有害物质，降低土壤污染的风险。
04 纳米材料的安全与伦理问 题
纳米材料对环境和生态系统的影响
纳米材料在环境中的迁移 和转化
纳米材料在土壤、水体和大气中的分布、转 化和归趋，可能对生态系统产生影响。
2000年代以后，随着技术的不 断进步和应用领域的扩大，纳 米科技逐渐成为全球科技领域 的研究热点。
02 纳米材料的基本特性
小尺寸效应
总结词
随着纳米材料尺寸的减小，其物理、化学和机械性能发生变化的现象。
详细描述
当物质尺寸减小到纳米量级时，由于量子尺寸效应和表面效应的影响，纳米材 料的物理、化学和机械性能会发生显著变化，表现出不同于常规材料的特性。
纳米载体及纳米药物ppt课件
2.5 纳米药物的应用
纳米靶向药物
门控纳米材料包容机理
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
纳米药物的抗菌性能
银离子 银纳米粒 子
银常用于抗菌纤维及纺织品 中，但一般以银离子系统为主， 容易与生物体中的氯离子产生 氯化银沉淀，进而诱发人体过 敏反应产生。 纳米银粒子没有银离子的缺 点，但其限制在于安定性不佳， 合成后储放易产生凝聚形成微 米级粒子，另则为在高分子基 材不容易分散，而影响其应用。
智能基因载体的研发。
纳米微粒基因载体将会很有应用前景。
2 纳米药物
2.1 纳米药物的定义
药剂学中的纳米粒或称纳米载体与纳米药物，其尺 寸界定于1~1000nm之间。
纳米载体指表面负载或包埋药物的各种纳米粒。
纳米药物则是指直接将原料药物加工成纳米粒。
2.2 纳米药物的分类
纳米乳剂 纳米脂质体 纳米粒药物 固体脂质纳米粒 纳米囊与纳米球
应用普遍；不受物种限制；缩短转 基因时间
强度太大，损伤细胞，影响转染效 率
浸泡法
将培养物浸泡到纳米DNA溶液中， 利用渗透作用进入
操作简单快速
转化效率不高
真空渗入法
真空状态时，载体进入细胞
简便、快速、可靠
转染效率低
口服
口服纳米基因载体
使用简便，可提高生物利用度
体内传递效率不高，易受分解
静脉注射
静脉注射基因载体
磁性纳米药物 温度敏感性、pH敏感性、 光敏感性纳米药物 免疫纳米药物 纳米中药，等
2.3 纳米药物的优势
纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由流动， 还可穿过细胞，被组织与细胞以胞饮的方式吸收，提高生物利用 率。 纳米载体的比表面积高，水溶性差的药物在纳米载体中的溶解 度相对增强，克服无法通过常规方法制剂的难题。 纳米载体经特殊加工后可制成靶向定位系统，如磁性载药纳米 微粒。可降低药物剂量减轻副作用。 延长药物的体内半衰期，藉由控制聚合物在体内的降解速度， 能使半衰期短的药物维持一定水平，可改善疗效及降低副作用， 减少患者服药次数。 可消除特殊生物屏障对药物作用的限制，如血脑屏障、血眼屏 障及细胞生物膜屏障等，纳米载体微粒可穿过这些屏障部位进行 治疗。
第5章纳米药学
利用药物载体的磁性特点，在外加磁场的作用下， 利用药物载体的磁性特点，在外加磁场的作用下，磁性纳 米载体将富集在病变部位， 米载体将富集在病变部位，进行靶向给药。
纳米技术----肿瘤治疗 纳米技术----肿瘤治疗 ---修饰后的纳米磁性材料
PEG-FA包裹的磁性纳米材料及其与BT-20细胞的结合能力
• •
纳米技术纳米技术-肿瘤早期诊断中的应用
微小探针技术 纳米生物细胞分离技术 纳米细胞检疫器:纳米秤 纳米激光 ……
纳米技术-肿瘤早期诊断中的应用 纳米技术 肿瘤早期诊断中的应用
微小探针技术 Tuan和其同事研制的纳米探针，探测单个活细胞的纳米传感 器,当它插入活细胞时，可探知会导致肿瘤的早期DNA的损伤。
尺度： 尺度：直径10～500 nm的固态胶体粒子 构造：药物通过溶解、包裹作用位于粒子内部, 或通过吸附、耦合作 构造 用位于粒子表面 物理化学导向 特点： 特点：长循环、缓释、靶向
生物导向
纳米微粒
长 纳米技术---肿瘤治疗 ---
纳米载药微粒： 纳米载药微粒：物理化学导向
光触媒的反应机制 触媒的
还原反应 O2→O2 电子
‧
激发态 能级 基态
TiO2
UV Light 电洞
TiO2 为一种 非 直接 能隙 半导体 ， 为一种非 直接能隙 半导体， 能隙半导体 能级为3.2eV， 可吸收波 长 其 能级为 ， 可吸收波长 小于380nm的紫外光，进而使 的紫外光， 小于 的紫外光 进而使 TiO2 的 电子 由 基态激发 到 激发 电子由 基态激发到 产生电子-电洞对 电洞对。 态，产生电子 电洞对。
银离子 效应 抑菌效果 系列 与氯离子 产生氯化 银沉淀 过敏反应 抑菌 要达特定 浓度 银离子系 银离子系 列 会 有 银纳米粒子 杀菌 只要有杀菌 只要有杀菌 剂存在 银原子团簇 不会 无
纳米技术----肿瘤治疗 纳米技术----肿瘤治疗 ---修饰后的纳米磁性材料
PEG-FA包裹的磁性纳米材料及其与BT-20细胞的结合能力
• •
纳米技术纳米技术-肿瘤早期诊断中的应用
微小探针技术 纳米生物细胞分离技术 纳米细胞检疫器:纳米秤 纳米激光 ……
纳米技术-肿瘤早期诊断中的应用 纳米技术 肿瘤早期诊断中的应用
微小探针技术 Tuan和其同事研制的纳米探针，探测单个活细胞的纳米传感 器,当它插入活细胞时，可探知会导致肿瘤的早期DNA的损伤。
尺度： 尺度：直径10～500 nm的固态胶体粒子 构造：药物通过溶解、包裹作用位于粒子内部, 或通过吸附、耦合作 构造 用位于粒子表面 物理化学导向 特点： 特点：长循环、缓释、靶向
生物导向
纳米微粒
长 纳米技术---肿瘤治疗 ---
纳米载药微粒： 纳米载药微粒：物理化学导向
光触媒的反应机制 触媒的
还原反应 O2→O2 电子
‧
激发态 能级 基态
TiO2
UV Light 电洞
TiO2 为一种 非 直接 能隙 半导体 ， 为一种非 直接能隙 半导体， 能隙半导体 能级为3.2eV， 可吸收波 长 其 能级为 ， 可吸收波长 小于380nm的紫外光，进而使 的紫外光， 小于 的紫外光 进而使 TiO2 的 电子 由 基态激发 到 激发 电子由 基态激发到 产生电子-电洞对 电洞对。 态，产生电子 电洞对。
银离子 效应 抑菌效果 系列 与氯离子 产生氯化 银沉淀 过敏反应 抑菌 要达特定 浓度 银离子系 银离子系 列 会 有 银纳米粒子 杀菌 只要有杀菌 只要有杀菌 剂存在 银原子团簇 不会 无
纳米载体及纳米药物PPT课件
纳米载体还可以通过改变疫苗的释放方 此外，纳米药物制剂还可以用于开发新
式和速率来调节免疫反应，提高疫苗的 型疫苗，如基于mRNA的疫苗和基于病
安全性和有效性。例如，纳米载体可以 毒载体的疫苗等。这些新型疫苗的开发
缓慢释放疫苗成分，延长免疫反应时间， 将有助于应对新发传染病和疫苗短缺等
提高免疫效果。
问题。
微生物法
利用微生物的生长和代谢过程来制备纳米粒子。例如，利用细菌合成金属纳米粒子等。 该方法可实现大规模生产，但制备的纳米粒子纯度较低。
基因工程法
通过基因工程技术来制备具有特定功能的纳米粒子。例如，利用基因工程改造细胞来合 成具有特定性质的纳米材料等。该方法可实现高度定制化的纳米粒子制备，但技术难度
纳米乳剂
总结词
将药物溶解或分散在油相中，形成稳定的乳液状体系。
详细描述
纳米乳剂是一种将药物以液滴形式分散在油相中的载体，具有改善药物的口感和顺应性、提高药物的 稳定性和生物利用度等优点。纳米乳剂的制备方法多样，可根据需要选择合适的配方和工艺条件。
纳米囊泡
总结词
由天然或合成高分子材料形成的封闭的 囊状结构，具有靶向识别能力。
较大。
04
纳米药物制剂的应用与展望
在癌症治疗中的应用
癌症治疗是纳米药物制剂的重要应用领域之一。纳米药物制剂能够提高 药物的靶向性和生物利用度，降低毒副作用，提高治疗效果。
纳米药物制剂在癌症治疗中可以用于化疗、靶向治疗、免疫治疗等多种 治疗方式。例如，纳米药物制剂可以包裹化疗药物，精准地到达肿瘤部
用领域。
THANKS
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在基因治疗中的应用
基因治疗是纳米药物制剂的又一重要应用领域。纳米药物制 剂可以用于包裹和传递基因治疗药物，提高基因药物的靶向 性和稳定性，降低毒副作用。
纳米药物ppt课件
16
2、临床研发中的纳米药物
较已上市的纳米药物，大多在制作工艺上更上一层楼。 大致分三类：
（1）用新一代纳米技术对经典的化疗药物进行纳米工
艺的包装。例如CPX-351。
17
（2）加上主动靶向的要素。如BIND-014上 连接的配体是一个可以和前列腺特异膜结 合的小分子。
18
（3）将治疗药物扩大至核酸，利用基因沉默和干扰机制
但是研究的火热和上市药品的稀疏是完全 无法对等的。
纳米药物的这些优势也带来了其他的风险。
20
（四）纳米药物的瓶颈
1、稳定性 包括生产工艺、质量控制的稳定性以及药
物载体本身的稳定性。 2、有效性
纳米药物如果改变相应原药物在体内的行 为，靶部位局部药物浓度发生改变从而带 来有效性方面的变化。 3、安全性
12
13
4、纳米药物的应用
（1）肿瘤疾病的早期诊断 （2）肿瘤的治疗 （3）感染性疾病的治疗 （4）疫苗佐剂 （5）基因载体
14
（三）纳米药物的现状
目前的纳米药物可分为： 1、已被监管机构批准的上市药物
两性霉素B制剂；阿霉素脂质体Doxil；白 蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬Abraxane; 等等。
与纳米技术结合。如ALN-VSP脂质纳米颗粒中包裹了两 种不同的siRNA，一个针对血管内皮生长因子（VEGF）, 一个针对纺锤体驱动蛋白（KSP）。癌细胞的生长、增殖 依赖VEGF和KSP。ALN-VSP将二者合二为一，体现了从 多个途径杀灭肿瘤的想法。
19
研发纳米药物通常主要解决了两个方面的 问题。一是改变难溶药物的溶解性能，减 少某些特殊辅料的使用，提高载药量和体 内暴露量，从而降低毒性，提高疗效；二 是实现定向给药，从而提高疗效，降低毒 性。
2、临床研发中的纳米药物
较已上市的纳米药物，大多在制作工艺上更上一层楼。 大致分三类：
（1）用新一代纳米技术对经典的化疗药物进行纳米工
艺的包装。例如CPX-351。
17
（2）加上主动靶向的要素。如BIND-014上 连接的配体是一个可以和前列腺特异膜结 合的小分子。
18
（3）将治疗药物扩大至核酸，利用基因沉默和干扰机制
但是研究的火热和上市药品的稀疏是完全 无法对等的。
纳米药物的这些优势也带来了其他的风险。
20
（四）纳米药物的瓶颈
1、稳定性 包括生产工艺、质量控制的稳定性以及药
物载体本身的稳定性。 2、有效性
纳米药物如果改变相应原药物在体内的行 为，靶部位局部药物浓度发生改变从而带 来有效性方面的变化。 3、安全性
12
13
4、纳米药物的应用
（1）肿瘤疾病的早期诊断 （2）肿瘤的治疗 （3）感染性疾病的治疗 （4）疫苗佐剂 （5）基因载体
14
（三）纳米药物的现状
目前的纳米药物可分为： 1、已被监管机构批准的上市药物
两性霉素B制剂；阿霉素脂质体Doxil；白 蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬Abraxane; 等等。
与纳米技术结合。如ALN-VSP脂质纳米颗粒中包裹了两 种不同的siRNA，一个针对血管内皮生长因子（VEGF）, 一个针对纺锤体驱动蛋白（KSP）。癌细胞的生长、增殖 依赖VEGF和KSP。ALN-VSP将二者合二为一，体现了从 多个途径杀灭肿瘤的想法。
19
研发纳米药物通常主要解决了两个方面的 问题。一是改变难溶药物的溶解性能，减 少某些特殊辅料的使用，提高载药量和体 内暴露量，从而降低毒性，提高疗效；二 是实现定向给药，从而提高疗效，降低毒 性。
纳米药物 ppt课件
纳米药物的研究
目
录
1
纳米药物的分类
2
纳米药物的优势
纳米药物的制备方法
3
4
纳米药物的应用
一、纳米药物的分类
• 纳米粒子（Nanoparticle）：
也叫超微颗粒，1～100 nm 粒子或微小结构，处 于原子簇和宏观物体交界的过渡区域。
原子
分子 0.1-1.0 nm
纳米粒子
宏观物体 >1 mm
1-100 nm
① 纳米载体尺寸小，可进入毛细血管，以胞饮方
式吸收 ②药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可提高 药物的溶解性，使药物易于吸收 ③ 延长药物半衰期 ④ 可以解决口服易水解药物 ⑤可控释放（尺寸大小）
纳米粒在体内具有长循环、隐形和主体稳定等特点，有利于药物的 可控释放
⑤ 制备成靶向定位系统
主动靶向 被动靶向
由氯金酸通过还原法，可以制备各种不同粒径的 纳米金，可以用于免疫标记技术。
层析金试纸 （早早孕、三聚氰胺等）
银饰
银纳米微粒
（胶体银）
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。
3、纳米中药
“纳米中药”技术已申请专利，中药牛黄加工到纳米
级的水平，其理化性质和疗效发生了惊人的变化，甚至
863计划项目”心血管病与糖尿病多指标微流控芯片检测系 统的研制”，为糖尿病患者研制超小型的、模仿健康人体内
的葡萄糖检测系统，并装上一个“智能化”的传感器，使它
可以适时和适量地释放药物，使病人体内的血糖和胰岛素含 量总是处于正常状态。
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。
目
录
1
纳米药物的分类
2
纳米药物的优势
纳米药物的制备方法
3
4
纳米药物的应用
一、纳米药物的分类
• 纳米粒子（Nanoparticle）：
也叫超微颗粒，1～100 nm 粒子或微小结构，处 于原子簇和宏观物体交界的过渡区域。
原子
分子 0.1-1.0 nm
纳米粒子
宏观物体 >1 mm
1-100 nm
① 纳米载体尺寸小，可进入毛细血管，以胞饮方
式吸收 ②药物增溶：减小粒径、控制粒径分布等可提高 药物的溶解性，使药物易于吸收 ③ 延长药物半衰期 ④ 可以解决口服易水解药物 ⑤可控释放（尺寸大小）
纳米粒在体内具有长循环、隐形和主体稳定等特点，有利于药物的 可控释放
⑤ 制备成靶向定位系统
主动靶向 被动靶向
由氯金酸通过还原法，可以制备各种不同粒径的 纳米金，可以用于免疫标记技术。
层析金试纸 （早早孕、三聚氰胺等）
银饰
银纳米微粒
（胶体银）
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。
3、纳米中药
“纳米中药”技术已申请专利，中药牛黄加工到纳米
级的水平，其理化性质和疗效发生了惊人的变化，甚至
863计划项目”心血管病与糖尿病多指标微流控芯片检测系 统的研制”，为糖尿病患者研制超小型的、模仿健康人体内
的葡萄糖检测系统，并装上一个“智能化”的传感器，使它
可以适时和适量地释放药物，使病人体内的血糖和胰岛素含 量总是处于正常状态。
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。
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纳米科技概论第五章纳米药物 与载体
•
纳米仿生材料在生物医学领域的应用
• 纳米陶瓷材料用于人工骨关节、牙齿修复、耳骨修复等，
其强度、韧性、硬度以及超塑性都有显著提高。
• 新型纳米抗炎敷料，表面结构发生根本性变化，面积显
著增大，杀菌效果增加百倍以上。
• 利用纳米技术的DNA复制与自我生长、自我制造机理，
生物分子与纳米器件
1. 生物纳米材料
纳米：10-9 m 细胞：10-6 m 生物大分子：纳米量级 亚细胞结构：几十～几百纳米 核酸、蛋白质、病毒、细胞器：1～100nm
2. DNA纳米材料
a. 金属DNA：新一代生物传感器和半导体导线
DNA易将金属离子并入双螺旋的中心 遗传畸变探测生物传感器 鉴别混合物 筛选结合于DNA的肿瘤药物 用作微细半导体线路的导线
—难溶性药物 —难吸收药物 —不稳定药物
• 纳米药物 胶束等
纳米颗粒药物：直接由原料药加工 成的纳米粒
纳米药物
把不容易被人体吸收的药物或食品，如维 生素等作成纳米粉或纳米粉的悬浮液极易被吸 收。如果把纳米药物做成膏药贴在患处，药物 可以通过皮肤直接被吸收，而无须注射，省去 了注射的感染。
药物制剂中的纳米技术
• 纳米体系/亚微米体系 • 应用目的：
d. 纳米微粒药物输送技术 缩小药物颗粒尺寸，提高药物溶解速率，提高
难溶性药物的药效。不溶的药物被悬浮在安全的稳 定剂和赋形剂的悬浮液中，就适合口服或注射了。 e. 纳米陷阱：捕获病毒
使用超小分子，在病毒进入细胞致病前即与病 毒结合，是病毒丧失致病的能力。
已捕获病毒：流感病毒 利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断，制成 特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
每公斤近1亿美元，相当于黄金的1万倍。
6. 细胞器－纳米微型机器
尺寸小于10纳ห้องสมุดไป่ตู้的超细微粒可以在血管中自由移动。 微型医用机器人：多层聚合物
外型类似人的手臂，希望能在血液、尿液和细胞 介质中工作，可捕捉和移动单个细胞。
机器人进行全身健康检查和治疗，包括疏通脑血 管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物等，还可以吞 噬病毒，杀死癌细胞。
5. 细胞视紫红质
紫膜：生长在极端嗜盐菌原生质膜上的一种物质。 细菌视紫红质：在嗜盐菌紫膜中含有与视觉中的视紫红质
相类似的蛋白质，并且紫膜中只有这种唯一的蛋白质。 可利用光能合成腺苷三磷酸ATP，类似光合作用。
也可在无光情况下进行氧化磷酸化，进行细菌的生长繁 殖。 应用：光能转换机理研究，作为纳米生物材料。
7. 生物分子纳米技术与器件
纳米颗粒的稳定性受外界环境影响很大， 因此利用反胶束、单分子膜、自组装等方法制 备纳米颗粒，以表面活性剂等使颗粒稳定。 活的半导体：能嗅出生物站所用的毒气。 纳米传感器：探测单个活细胞。
第一节 纳米药物的分类
• 药剂学纳米粒： 1－1000 nm
纳米载体药物：溶解或分散有药物 的各种纳米粒，如脂质体，聚合物
分子马达不但能够为未来的分子机械提供动力， 还可使我们更深入地了解一些具有相似结构的生命有 机体，例如肌肉纤维及推动细菌运动的纺织锥形鞭毛 。
世界上最小的马达，由78个原子构成（4年的时间）
美国康纳尔大学：纳米直升机 利用ATP酶为分子马达的一种可以进入人体细胞
的纳米机电设备。 生物分子组件将人体的生物燃料ATP转化为机械
b. 纳米智能炸弹
可识别癌细胞的化学特征，仅20nm左右， 能够进入并摧毁单个癌细胞。
c. 人造红血球 一微米大小的金刚石氧气容器，内部有1000个
大气压，泵浦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236倍，并维持生物碳活 性。
贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和 体育运动需要的额外耗氧等。
• 加入了纳米材料的食品还可杀菌并提高胃肠吸收能力。
2
仿生，biomimetics， 指模仿或利用生物体结构，生化 功能和生化过程的技术。
目的： 获得接近或超过生物天然材料优异性能的新材
料，或用天然生物合成的方法获得所需材料。 纤维：具有蜘蛛牵引丝强度 陶瓷：具有海洋贝类韧性等
制备仿生的硬组织材料
可研制出有生物相容性的各种人体器官和骨骼修复剂与 自生长材料、人血代用品等。
• 可利用纳米薄层能分解有机物、抑制细菌滋生的自我清
洁特性可制成各种无菌器械用于临床。
• 在医疗保健领域，用掺入多种微量矿物质元素的微元化
纤维及陶瓷纤维等纳米材料，可制成衣物、垫料等，有 助于关节炎等病症的治疗、屏蔽电磁波能量，保障人体 不受侵害。
目的：替换、修复损伤的天然硬组织。 无机/高分子复合材料最受关注。
口腔医学纳米材料
牙釉质：天然的具有纳米结构的材料构成的 硬组织器官。 天然牙体中纳米级的羟基磷灰石颗粒 与胶原蛋白等活性物质的复合物赋予了牙 组织的特异的高强、耐磨等生理功能。
纳米化陶瓷与牙科陶瓷材料
全瓷冠桥修复系统与纳米氧化铝牙科陶瓷 纳米碳与牙釉质修复材料 复合纳米牙科充填材料 纳米复合黏结剂与防龋材料
纳米材料与口腔疾病治疗
(1) 纳米材料与口腔颌面骨缺损治疗
纳米HAp：比表面大，陶瓷韧性极佳 纳米HAp与聚酰胺，纳米磷酸钙/胶原复合人
工骨材料
（2）纳米材料及技术与口腔颌面恶性肿瘤治疗 恶性肿瘤磁性纳米粒子磁导靶向化疗与热疗 恶性肿瘤颈淋巴结转移灶靶向纳米治疗
（3）牙科麻醉剂投药和牙本质过敏的治疗 无痛麻醉，永久治疗过敏
能量，使得金属推进器的运转速率达到每秒8圈。 有可能完成在人体细胞内发放药物等医疗任务。
7、未来的纳米药物制剂
7.1 智能化的纳米药物传输系统
血糖检测及胰岛素 释放系统
纳米生物芯片释药 系统
癌细胞靶向识别释 药系统
4. 纳米智能药物
适时准确地释放药物。
a. 微型药房（硬币大小，智能化传感器）
具有上千个药库的微型芯片，每个小药库里 可容纳25nl不同药物。
3. 分子马达
定义：由大分子构成，利用化学能进行机械做功的 纳米系统。
天然分子马达：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白 等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细 胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生物活动。
在纳米技术的萌芽阶段，科学家已经制造了很 多微型器件，但是缺乏驱动它们的马达，分子马达 的研究成果将使纳米技术研究提高到一个新水平。
•
纳米仿生材料在生物医学领域的应用
• 纳米陶瓷材料用于人工骨关节、牙齿修复、耳骨修复等，
其强度、韧性、硬度以及超塑性都有显著提高。
• 新型纳米抗炎敷料，表面结构发生根本性变化，面积显
著增大，杀菌效果增加百倍以上。
• 利用纳米技术的DNA复制与自我生长、自我制造机理，
生物分子与纳米器件
1. 生物纳米材料
纳米：10-9 m 细胞：10-6 m 生物大分子：纳米量级 亚细胞结构：几十～几百纳米 核酸、蛋白质、病毒、细胞器：1～100nm
2. DNA纳米材料
a. 金属DNA：新一代生物传感器和半导体导线
DNA易将金属离子并入双螺旋的中心 遗传畸变探测生物传感器 鉴别混合物 筛选结合于DNA的肿瘤药物 用作微细半导体线路的导线
—难溶性药物 —难吸收药物 —不稳定药物
• 纳米药物 胶束等
纳米颗粒药物：直接由原料药加工 成的纳米粒
纳米药物
把不容易被人体吸收的药物或食品，如维 生素等作成纳米粉或纳米粉的悬浮液极易被吸 收。如果把纳米药物做成膏药贴在患处，药物 可以通过皮肤直接被吸收，而无须注射，省去 了注射的感染。
药物制剂中的纳米技术
• 纳米体系/亚微米体系 • 应用目的：
d. 纳米微粒药物输送技术 缩小药物颗粒尺寸，提高药物溶解速率，提高
难溶性药物的药效。不溶的药物被悬浮在安全的稳 定剂和赋形剂的悬浮液中，就适合口服或注射了。 e. 纳米陷阱：捕获病毒
使用超小分子，在病毒进入细胞致病前即与病 毒结合，是病毒丧失致病的能力。
已捕获病毒：流感病毒 利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断，制成 特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
每公斤近1亿美元，相当于黄金的1万倍。
6. 细胞器－纳米微型机器
尺寸小于10纳ห้องสมุดไป่ตู้的超细微粒可以在血管中自由移动。 微型医用机器人：多层聚合物
外型类似人的手臂，希望能在血液、尿液和细胞 介质中工作，可捕捉和移动单个细胞。
机器人进行全身健康检查和治疗，包括疏通脑血 管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物等，还可以吞 噬病毒，杀死癌细胞。
5. 细胞视紫红质
紫膜：生长在极端嗜盐菌原生质膜上的一种物质。 细菌视紫红质：在嗜盐菌紫膜中含有与视觉中的视紫红质
相类似的蛋白质，并且紫膜中只有这种唯一的蛋白质。 可利用光能合成腺苷三磷酸ATP，类似光合作用。
也可在无光情况下进行氧化磷酸化，进行细菌的生长繁 殖。 应用：光能转换机理研究，作为纳米生物材料。
7. 生物分子纳米技术与器件
纳米颗粒的稳定性受外界环境影响很大， 因此利用反胶束、单分子膜、自组装等方法制 备纳米颗粒，以表面活性剂等使颗粒稳定。 活的半导体：能嗅出生物站所用的毒气。 纳米传感器：探测单个活细胞。
第一节 纳米药物的分类
• 药剂学纳米粒： 1－1000 nm
纳米载体药物：溶解或分散有药物 的各种纳米粒，如脂质体，聚合物
分子马达不但能够为未来的分子机械提供动力， 还可使我们更深入地了解一些具有相似结构的生命有 机体，例如肌肉纤维及推动细菌运动的纺织锥形鞭毛 。
世界上最小的马达，由78个原子构成（4年的时间）
美国康纳尔大学：纳米直升机 利用ATP酶为分子马达的一种可以进入人体细胞
的纳米机电设备。 生物分子组件将人体的生物燃料ATP转化为机械
b. 纳米智能炸弹
可识别癌细胞的化学特征，仅20nm左右， 能够进入并摧毁单个癌细胞。
c. 人造红血球 一微米大小的金刚石氧气容器，内部有1000个
大气压，泵浦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236倍，并维持生物碳活 性。
贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和 体育运动需要的额外耗氧等。
• 加入了纳米材料的食品还可杀菌并提高胃肠吸收能力。
2
仿生，biomimetics， 指模仿或利用生物体结构，生化 功能和生化过程的技术。
目的： 获得接近或超过生物天然材料优异性能的新材
料，或用天然生物合成的方法获得所需材料。 纤维：具有蜘蛛牵引丝强度 陶瓷：具有海洋贝类韧性等
制备仿生的硬组织材料
可研制出有生物相容性的各种人体器官和骨骼修复剂与 自生长材料、人血代用品等。
• 可利用纳米薄层能分解有机物、抑制细菌滋生的自我清
洁特性可制成各种无菌器械用于临床。
• 在医疗保健领域，用掺入多种微量矿物质元素的微元化
纤维及陶瓷纤维等纳米材料，可制成衣物、垫料等，有 助于关节炎等病症的治疗、屏蔽电磁波能量，保障人体 不受侵害。
目的：替换、修复损伤的天然硬组织。 无机/高分子复合材料最受关注。
口腔医学纳米材料
牙釉质：天然的具有纳米结构的材料构成的 硬组织器官。 天然牙体中纳米级的羟基磷灰石颗粒 与胶原蛋白等活性物质的复合物赋予了牙 组织的特异的高强、耐磨等生理功能。
纳米化陶瓷与牙科陶瓷材料
全瓷冠桥修复系统与纳米氧化铝牙科陶瓷 纳米碳与牙釉质修复材料 复合纳米牙科充填材料 纳米复合黏结剂与防龋材料
纳米材料与口腔疾病治疗
(1) 纳米材料与口腔颌面骨缺损治疗
纳米HAp：比表面大，陶瓷韧性极佳 纳米HAp与聚酰胺，纳米磷酸钙/胶原复合人
工骨材料
（2）纳米材料及技术与口腔颌面恶性肿瘤治疗 恶性肿瘤磁性纳米粒子磁导靶向化疗与热疗 恶性肿瘤颈淋巴结转移灶靶向纳米治疗
（3）牙科麻醉剂投药和牙本质过敏的治疗 无痛麻醉，永久治疗过敏
能量，使得金属推进器的运转速率达到每秒8圈。 有可能完成在人体细胞内发放药物等医疗任务。
7、未来的纳米药物制剂
7.1 智能化的纳米药物传输系统
血糖检测及胰岛素 释放系统
纳米生物芯片释药 系统
癌细胞靶向识别释 药系统
4. 纳米智能药物
适时准确地释放药物。
a. 微型药房（硬币大小，智能化传感器）
具有上千个药库的微型芯片，每个小药库里 可容纳25nl不同药物。
3. 分子马达
定义：由大分子构成，利用化学能进行机械做功的 纳米系统。
天然分子马达：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白 等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细 胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生物活动。
在纳米技术的萌芽阶段，科学家已经制造了很 多微型器件，但是缺乏驱动它们的马达，分子马达 的研究成果将使纳米技术研究提高到一个新水平。