纳米生物材料研究进展
纳米材料应用技术的新进展
纳米材料应用技术的新进展
纳米材料应用技术是指将纳米材料应用于各个领域的技术。
近年来，随着纳米技术的不断发展，纳米材料的应用领域也在不断扩大，以下是一些纳米材料应用技术的新进展：
1. 生物医学领域：纳米材料在生物医学领域的应用已经取得了很大的进展。
例如，纳米材料可以用于药物传递、基因治疗、生物传感器等方面。
通过将药物包裹在纳米材料中，可以提高药物的溶解度和生物利用度，减少药物的毒副作用。
2. 能源领域：纳米材料在能源领域的应用也备受关注。
例如，纳米材料可以用于太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等方面。
通过使用纳米材料，可以提高电池的能量密度和循环寿命，从而提高能源的利用效率。
3. 环境保护领域：纳米材料在环境保护领域的应用也有很大的潜力。
例如，纳米材料可以用于水处理、空气净化、土壤修复等方面。
通过使用纳米材料，可以去除水中的有害物质、空气中的污染物和土壤中的有毒物质，从而保护环境和人类健康。
4. 电子信息领域：纳米材料在电子信息领域的应用也在不断拓展。
例如，纳米材料可以用于制造电子元件、传感器、显示器等方面。
通过使用纳米材料，可以提高电子元件的性能和可靠性，减小电子产品的尺寸和重量。
总之，纳米材料应用技术的新进展为各个领域的发展带来了新的机遇和挑战。
随着研究的不断深入，相信纳米材料的应用将会更加广泛和深入。
1。
纳米生物材料及其界面特性对成骨细胞生长影响的研究进展
3国家自然科学基金(50603032);重庆市科委自然科学基金(2006BB4001)资助 蔡开勇:男,博士后,研究方向为生物材料、组织工程 Tel :023********* E 2mail :kaiyong_cai @纳米生物材料及其界面特性对成骨细胞生长影响的研究进展3蔡开勇(重庆大学生物工程学院,重庆400044) 摘要 目前传统生物材料并没有诱发适当的细胞响应,进而再生足够的骨以便使材料/器械维持相当长时间。
纳米生物材料可能成为骨修复植入材料的另一选择。
从拓扑结构、表面化学和表面亲/疏水性等方面综述了新型纳米材料的界面特性对成骨细胞生长和功能表达的影响。
讨论了在骨修复应用中使用纳米生物材料潜在的挑战。
关键词 纳米生物材料 界面特性 骨修复 成骨细胞Advances in R esearch on the E ffects of N anobiomaterials and TheirInterfacial Properties on Osteoblast G row thCA I Kaiyong(College of Bioengineering ,Chongqing University ,Chongqing 400044)Abstract Current conventional biomaterials have not invoked suitable cellular responses to regenerate enoughbone to allow these materials/devices to be successful for long periods of time.Nanobiomaterials may be an alternative to orthopedic implant materials.In this article ,the effects of novel nanobiomaterials interfacial properties on osteoblast growth and f unctions are reviewed f rom the aspects of topography ,surface chemisty as well as surface hydrophilic/hy 2drophobic property etc.Potential challenge associated with the use of nanobiomaterials in orthopedic applications is also addressed.K ey w ords nanobiomaterials ,interfacial properties ,bone rehabilitation ,osteoblasts0 引言骨细胞外基质含两种主要成分:有机胶原纤维和无机骨矿物质晶体,形成由宏观、介观到微观不同尺度上的分级组织(图1)[1]。
纳米生物材料的研究及应用前景展望
纳米生物材料的研究及应用前景展望一、纳米生物材料的概念及特点纳米生物材料是一种新型的材料，它将纳米技术与生物技术相结合，并在此基础上进行研究与开发，因此它具有许多独特的特点：1.尺寸小：纳米生物材料尺寸小，其大小与许多细胞和生物分子相当，因此可以被用于制备生物医学纳米设备和药物递送系统等。
2.大比表面积：由于其小尺寸和大比表面积，纳米生物材料可以提供更多的化学反应位置和吸附作用位点，可以更好地控制生物反应。
3.独特的物理和化学性质：纳米生物材料的物理和化学性质因其粒子尺寸和表面结构的变化而发生变化。
4.生物相容性好：纳米生物材料与生物体的生物相容性好，对人体无害。
二、纳米生物材料的研究进展与应用领域1.药物递送系统纳米生物材料可以作为药物递送系统的载体，将药物包裹在其内部并将其输送到特定的部位，这种方法可以使药物通过生物障碍进入到特定的细胞和组织中。
使用纳米生物材料作为药物递送系统可以增强药物的稳定性，缩小药物剂量和副作用。
2.生物成像纳米生物材料可以通过改变其表面结构和化学性质来实现优良的生物成像性能。
纳米材料可以应用在各种成像技术领域，包括放射性成像、磁共振成像、紫外线可视光谱技术等。
3.组织工程对于组织细胞工程，纳米生物材料可以用于构建生体材料，在体外培养肌肉细胞、皮肤细胞、软骨细胞等，并与这些细胞结合，从而产生具有生物功能的人造组织。
4.生物传感生物传感器是一种可以用来检测特定生物效应的材料。
这些生物效应包括物理、化学、光学、生物学等。
纳米生物材料可以通过表面改性等技术实现所需的生物反应，这种方法在生物传感器的应用领域广泛使用。
三、纳米生物材料的制备技术纳米生物材料的制备技术多种多样，包括：1.物理方法：通过等离子体法、溶胶凝胶法、机械球磨法等物理方法，可以制备出尺寸均匀、分散性高的纳米材料。
2.化学方法：通过溶液法、化学反应法等化学方法，可以制备出不同形态和功能的纳米生物材料。
3.生物法：采用细菌、酵母菌等微生物，可以在无机溶液中制备纳米晶体和纳米生物材料。
纳米材料的研究进展与应用
纳米材料的研究进展与应用随着科技的不断发展，纳米科技的应用范围也越来越广泛，纳米材料也成为科学研究领域的热点之一。
纳米材料指分子组成的金属或非金属材料中，至少存在一个微小的维度小于100纳米的物质。
纳米材料的细小尺寸使其具有许多特殊的物理、化学和生物学性质，因此在能源、电子、医学等领域有着广泛的应用前景。
一、研究进展1.合成方法目前，纳米材料的制备方法主要分为物理法和化学法两种。
物理法包括蒸发冷凝法、溅射法等，这些方法已经广泛应用于半导体材料和金属氧化物的合成；而化学法包括溶剂热法、水热法等，这些方法已经发展成为制备全新材料的有力工具，具有制备精度高、成本低等优点。
2.性质特点纳米材料的独特性质主要来源于其表面效应、量子效应和缺陷效应。
在表面效应方面，由于纳米材料的表面积较大，表面能就会比普通材料大，表面位错和表面尺寸效应对其性质的影响也将更加明显。
此外，纳米粒子的量子效应体现在其光学、电学等方面，例如量子点可以作为荧光探针等。
缺陷效应是纳米材料的另一个独特性质，在制备过程中容易产生氧化物等缺陷结构，这些结构能够影响其机械、热学等性质。
二、应用研究1.催化剂纳米材料是优异的催化剂，能够提高催化反应速率和选择性，提高催化效率，降低催化剂用量等。
例如，纳米金属催化剂可用于CO和H₂O反应生成CO₂和H₂，广泛应用于环保领域。
2.生物医学应用纳米材料在癌症治疗、药物输送、光疗、核磁共振成像、生物传感器等方面都有广泛的应用。
例如，纳米粒子通过改变表面功能化基团实现具有肿瘤特异性的分子靶向治疗，可较好地避免正常细胞的损伤。
3.能源储存在绿色能源和新能源研究中，纳米材料是很重要的研究方向。
例如，利用石墨烯、纳米碳管等纳米材料设计超级电容器、超级电池、锂离子电池等，可以提高能量密度和导电性能。
4.环保领域纳米材料还可应用于净水和废气处理等方面。
比如引入纳米银材料，能够有效杀灭细菌、减小污染物浓度。
纳米材料在环境净化领域的应用深受关注，并在实际中展现出良好的发展前景。
纳米材料的仿生学设计与应用研究进展
纳米材料的仿生学设计与应用研究进展近年来，纳米科技的飞速发展，为各个领域带来了极大的创新和进步。
仿生学是一门研究借鉴自然界生物体结构和功能，设计和制造具有相似或类似功能的人工材料和系统的学科。
纳米材料的仿生学设计与应用结合，为科学家和工程师提供了许多创新的思路和方法。
纳米材料是在尺寸为纳米级别的范围内制造的材料，具有独特的物理、化学和生物特性。
通过仿生学的设计原则，科学家和工程师可以基于生物体的结构和功能，设计和制造出具有高度特异性和效率的纳米材料。
以下是纳米材料的仿生学设计与应用研究的一些进展：1. 生物仿真：科学家通过仿生学的方法，研究和制造可用于仿真生物体功能的纳米材料。
例如，通过模拟植物叶片的微纹理，可以设计出具有自洁功能的纳米材料。
这种纳米材料能够在水滴接触到表面时排除污垢和液体，使其具有自洁能力。
2. 智能传感：纳米材料的仿生学设计在智能传感领域也有广泛的应用。
科学家们利用仿生学的原理，设计纳米材料用于检测和感知环境中的各种物质和条件。
例如，将仿生学设计的纳米材料与生物分子结合，可以制造出高灵敏度的生化传感器，用于检测疾病标志物或环境中的污染物。
3. 能量收集与转换：纳米材料的仿生学设计在能源领域也有广泛的应用前景。
科学家们通过仿生学的方法，设计和制造出高效的光伏材料和催化剂，用于太阳能的收集和转换。
此外，仿生学设计的纳米材料还可以模拟光合作用等生物过程，实现高效能源的转化。
4. 药物传输和治疗：纳米材料的仿生学设计在医学领域也有广泛的应用前景。
科学家们通过仿生学的设计原理，制造出具有控释功能的纳米药物载体。
这些纳米材料可以通过调整其表面性质和纳米结构，实现药物的精确控制释放和靶向传递，提高药物的疗效和减轻副作用。
5. 其他应用领域：纳米材料的仿生学设计还有许多其他应用领域。
例如，科学家们利用仿生学的原理，设计出具有高效吸附和分离功能的纳米材料，用于环境污染治理和水处理。
此外，在材料领域，纳米材料的仿生学设计也可以用于制造高强度和轻质的结构材料。
材料学中的生物纳米复合材料研究
材料学中的生物纳米复合材料研究在材料学领域，随着科技的不断发展，人们对于新型材料的研究兴趣不断增加。
其中，生物纳米复合材料成为了研究的热点之一。
生物纳米复合材料是利用纳米技术将生物材料与纳米材料相结合而形成的一种新型复合材料。
它具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
本文将介绍生物纳米复合材料的研究进展和应用领域。
1. 生物纳米复合材料的制备方法生物纳米复合材料的制备方法多种多样，其中常见的方法包括化学合成法、物理合成法和生物合成法。
化学合成法是利用化学反应将纳米材料与生物材料进行复合，如溶液法和溶胶-凝胶法。
物理合成法是通过物理手段将纳米材料与生物材料进行复合，如热处理、电化学方法和机械处理等。
生物合成法则是利用生物体自身的特性合成纳米材料，并将其与生物材料进行复合，如细菌发酵法和植物提取法。
2. 生物纳米复合材料的性能特点生物纳米复合材料在性能上具有许多独特的特点。
首先，生物纳米复合材料具有较高的表面积与体积比，这使得材料具有更好的催化活性和吸附性能。
其次，生物纳米复合材料的生物相容性较好，不易引起免疫反应和毒性反应，因此在药物传输和组织工程等领域具有广阔的应用前景。
此外，生物纳米复合材料还具有较高的力学性能和耐热性能，可以满足不同领域的需求。
3. 生物纳米复合材料的应用领域由于其优异的性能，生物纳米复合材料在许多领域得到了广泛的应用。
首先，它在生物医学领域具有重要的应用前景。
生物纳米复合材料可以用于制备药物载体，用于控释药物，提高药物的疗效和降低药物的副作用。
其次，生物纳米复合材料还可以应用于环境保护领域，如用于废水处理、重金属离子吸附等。
除此之外，生物纳米复合材料还可以用于传感器、催化剂等领域。
4. 生物纳米复合材料的发展趋势随着科技的不断进步，生物纳米复合材料的研究将会取得更大的突破和进展。
首先，研究人员将继续改进制备方法，以实现更高效、可控的生物纳米复合材料的制备。
其次，研究人员将进一步探索材料的性能调控机制，以提高材料的性能和稳定性。
持久发光纳米材料合成及生物医学应用研究进展
持久发光纳米材料合成及生物医学应用研究进展1. 持久发光纳米材料的合成方法研究进展a)化学气相沉积法(CVD):这是一种常用的制备纳米材料的方法，通过在真空环境下将反应物转化为固态颗粒。
这种方法可以精确控制纳米颗粒的大小、形状和组成，从而实现对持久发光纳米材料的有效合成。
研究人员已经成功地利用化学气相沉积法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
b)液相外延法(LPE):这是一种通过在基底上生长薄膜的方法来制备纳米材料的方法。
与CVD相比，LPE具有更高的生长速率和更好的晶体质量，因此在制备高质量的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用液相外延法合成了多种持久发光纳米材料，如硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的可控性和可调性，因此在制备具有特定性质的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用溶胶凝胶法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
这种方法具有较高的沉积速度和较低的能耗，因此在制备大面积的持久发光纳米材料方面具有优势。
研究人员已经成功地利用电化学沉积法合成了多种持久发光纳米材料，如氧化铟锡(ITO)、硫化镉(CdS)等。
随着各种合成方法的研究和发展，持久发光纳米材料的种类和性能不断丰富，为生物医学领域的应用提供了更多的可能性。
随着科学技术的进一步发展，我们有理由相信持久发光纳米材料将在生物医学领域发挥更加重要的作用。
1.1 化学还原法化学还原法的优点在于合成过程简单、成本低廉，且可以制备出具有较高发光强度和稳定性的纳米材料。
该方法也存在一定的局限性，如还原剂的选择受到金属离子还原能力的限制，导致合成的纳米材料性能可能不尽如人意；此外，还原过程中可能产生副产物，影响纳米材料的纯度和发光性能。
为了克服这些局限性，研究人员需要不断优化还原剂的选择、反应条件以及后续纯化工艺，以实现更高效、更稳定的持久发光纳米材料合成。
纳米生物技术研究的最新进展与未来趋势
纳米生物技术研究的最新进展与未来趋势随着科技的发展，生物技术也逐渐普及，纳米生物技术便应运而生。
近年来，纳米生物技术研究逐渐成为热门领域，成为许多科技企业和学术机构研究的重点。
本文旨在探讨纳米生物技术的最新进展与未来趋势。
一、纳米生物技术研究的最新进展纳米生物技术结合了生物技术和纳米技术，经过多年的研究和试验，现已得到了较大的发展。
以下是纳米生物技术研究的最新进展：1. 纳米生物传感器纳米生物传感器可以依靠纳米材料制成的传感器，与生物分子相互作用，实现对生物分子的检测。
这种传感器可以为许多检测领域（如生化分析、生物医学等）提供更加准确的监测。
近年来，纳米生物传感器的研究取得了重要成果，如基于碳纳米管、石墨烯等材料的传感器。
2. 纳米颗粒药物输运纳米颗粒药物输运是纳米生物技术中的一大研究方向。
通过合理的设计和制备，纳米颗粒可以用于药物的输送和释放。
相较于传统药物，纳米颗粒药物具有更好的口服生物利用度、更高的药效、更少的毒性副作用等优势。
近年来，许多新颖的纳米颗粒药物被研制成功，如通过钙离子共沉淀方法制备的纳米具有稳定的结构和优异的体外透镜透过效应等。
3. 纳米生物制造随着纳米技术的发展，纳米材料在各个领域得到了应用，纳米生物制造也逐渐吸引了研究人员的关注。
纳米生物制造是指利用纳米材料来制造具有生物学特性和功能的纳米结构和纳米设备。
目前，已经发展出了许多方法和技术，如通过生物模板技术制备纳米材料和制备高分辨率的影像纳米线阵列的方法等。
二、纳米生物技术未来的发展趋势纳米生物技术在生物学、医学、环境监测等诸多领域都有着广泛的应用前景，谈及未来，以下是纳米生物技术发展的趋势：1. 焦点转向医药领域纳米生物技术是一项应用广泛的技术，但目前主要的应用领域集中在生物医药领域。
未来，随着纳米生物技术的快速发展，人们可以期待更多的基于纳米技术的医学应用。
纳米药物和纳米传感器等在医药领域细分领域的应用将是呼之欲出的方向。
促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展
促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展引言：微生物胞外电子转移是一种重要的生物过程，其中微生物通过与外部固体电极直接接触将电子从细胞内转移到胞外的过量电子受体上。
这种胞外电子转移过程在生物电化学领域具有广泛的应用前景，如可再生能源生产、环境修复和电子设备等方面。
为了提高微生物胞外电子转移的效率和稳定性，研究者们开始探索利用纳米材料作为介体来促进该过程。
本文将对促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展进行综述。
一、金属纳米粒子金属纳米粒子是一种常见的纳米材料，具有广泛的应用潜力。
研究发现，金属纳米粒子可以作为电子传递介体促进微生物的胞外电子转移过程。
例如，银纳米粒子表面的活性位点能够与微生物细胞外的电子释放区域发生有益的相互作用，提高电子的传递效率。
同时，金属纳米粒子还可以提供良好的导电性和导电通道，进一步增强电子传递能力。
因此，在微生物燃料电池等领域，金属纳米粒子被广泛研究应用。
二、碳纳米管碳纳米管是一种具有特殊结构的纳米材料，有很高的导电性和导电通道。
由于其良好的电子传递特性，碳纳米管成为了促进微生物胞外电子转移的理想介体。
研究表明，碳纳米管可以作为电子传递桥梁，将微生物细胞内的电子转移到外部电极上，并加速电子传导速度。
此外，碳纳米管表面还可以与微生物细胞发生物理或化学相互作用，增强胞外电子转移效率。
因此，碳纳米管在微生物电化学研究中得到了广泛应用。
三、纳米铁纳米铁是一种具有高度反应活性的纳米材料，能够与微生物细胞外的电子供体发生直接反应。
研究者们发现，纳米铁可以与微生物的呼吸链相互作用，加速胞外电子转移过程。
此外，纳米铁还具有较大的比表面积，增加了电子传递的区域，提高了胞外电子转移效率。
因此，纳米铁在地下水污染修复等领域有较广泛的应用前景。
四、量子点量子点是一种具有特殊能带结构的纳米颗粒，具有优异的光学和电学性质。
研究发现，量子点可以提供额外的电子传输通路，有效促进微生物胞外电子转移。
纳米技术研究的现状和进展
纳米技术研究的现状和进展随着现代科技的不断发展，纳米技术正在成为人们关注的热点。
纳米技术是一种能够制造、处理和使用尺寸为1纳米（纳米是十亿分之一米）的材料和器件的技术。
它有着广泛的应用前景，可以用于制造微型芯片、纳米电子器件、纳米粉末等，也可以应用于生物医学、环境保护、食品工业等方面。
本文将介绍纳米技术的研究现状和进展。
一、纳米技术的发展历史纳米技术的发展可以追溯到1959年，当时美国科学家Richard Feynman在一次演讲中提出了“控制和操纵单个原子和分子”的概念，这就是纳米技术的雏形。
20世纪80年代，随着扫描电子显微镜和原子力显微镜的发明，科学家们开始能够观察和操纵单个原子和分子。
随着计算机和软件技术的进步，科学家们开始能够设计和模拟纳米材料的性质和行为。
在20世纪90年代，随着纳米技术的进一步发展，人们逐渐认识到纳米技术的重要性。
目前，纳米技术已经成为一个全球性的研究领域，涉及化学、物理、材料科学等多个学科。
二、纳米材料的制备和应用纳米材料是纳米技术的核心之一。
纳米材料具有尺寸小、比表面积大、性能优良等特点，可以应用于多个领域。
1.纳米金属材料纳米金属材料是一种具有特殊物理和化学性质的材料。
由于具有高比表面积、量子尺寸效应等特点，纳米金属材料在催化、储能等方面表现出优异的性能。
比如纳米银材料可以作为高效的抗菌材料，纳米铁材料可以应用于废水处理等。
2.纳米生物材料纳米生物材料是生物医学领域中应用的重要材料。
纳米生物材料可以用于治疗癌症、糖尿病等疾病，也可以用于疫苗制备、细胞成像等方面。
比如纳米载药系统可以将药物精确地送到病变部位，减少药物的毒副作用，纳米生物传感器可以快速、准确地检测病原体等物质。
3.纳米电子材料纳米电子材料在微电子和纳米电子器件中有着广泛的应用。
比如石墨烯、碳纳米管等纳米材料具有高导电性和优异的电学性能，可以应用于高频电子器件、传感器等方面。
三、纳米技术的发展现状和前景当前，纳米技术已经进入到一个快速发展的阶段。
纳米材料国内外研究进展纳米材料的结构、特异效应与性能
纳米材料国内外研究进展纳米材料的结构、特异效应与性能一、本文概述纳米材料，一种尺寸在纳米级（1-100纳米）的微小粒子组成的材料，由于其独特的物理、化学和生物学性质，在科学研究和技术应用上展现出了巨大的潜力和价值。
随着科学技术的快速发展，纳米材料已成为国内外研究的热点和前沿领域。
本文旨在全面综述纳米材料的研究进展，重点探讨其结构、特异效应与性能，以期对纳米材料的未来发展提供理论支持和实践指导。
在文章结构上，本文首先简要介绍了纳米材料的定义、分类和基本特性，为后续深入研究奠定基础。
随后，详细分析了国内外纳米材料研究的最新成果和发展趋势，对比了国内外研究的异同，总结了纳米材料研究的主要挑战和前景。
在内容安排上，本文将从纳米材料的结构出发，探讨其原子排列、表面结构、界面结构等对其性能的影响；进而分析纳米材料的特异效应，如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等，揭示这些效应如何赋予纳米材料独特的物理和化学性质；对纳米材料的性能进行深入探讨，包括力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等，以期全面展现纳米材料的优越性和潜在应用价值。
通过对纳米材料的系统研究和综述，本文旨在为推动纳米材料的进一步发展提供有益参考，同时激发广大科研工作者和工程技术人员在纳米材料领域开展创新研究的热情和信心。
二、纳米材料的结构与制备纳米材料，其尺寸通常在1到100纳米之间，由于其独特的尺寸效应，展现出了许多与众不同的物理、化学和生物特性。
这些特性使得纳米材料在能源、医疗、电子、环保等诸多领域具有广泛的应用前景。
因此，对纳米材料的结构与制备进行深入的研究，对于推动纳米科技的进步具有重要意义。
纳米材料的结构决定了其性能和应用。
根据其维度的不同，纳米材料可以分为零维纳米材料（如纳米颗粒）、一维纳米材料（如纳米线、纳米管）、二维纳米材料（如纳米薄膜、纳米片）以及三维纳米材料（如纳米多孔材料、纳米复合材料）。
这些不同维度的纳米材料，其内部原子排列、电子状态、表面性质等都会发生显著变化，从而展现出独特的物理、化学和机械性能。
利用生物技术制备纳米材料的研究新进展
院
铁矿纳 米颗粒 ， 藻属能合 成硅质 材料 以及 多细胞 微生物 能用无机材 料构造 硅 复杂的 结构而产 生坚硬 的无机有 机复合 材料如骨 骼 、贝壳 和钴状体 等 ［ 。这 ２ １ 些生物材料 都是 由无机成 分和特殊 的有机基 质 （ 白质 、脂类 或多糖） 蛋 组成的 复合 材料 ，有 机基质 主要控 制无机化 合物 的形态 ，即这 些无机结 构 的成 核和 生 长主要 由蛋 白质 和其 他生 物大 分子 控 制 。使 用生 物体 吸附有 毒重 金属离 子 ，并在 细胞 内或外将其 还原 制成纳米 材料 ，这 些生物 体近来被认 为是可 能
了展 望 。
【 键 词 】：生 物 吸 附 ； 纳 米 材 料 ；进 展 关
１ ．前料 由于其独 特的表 面效应 、体 积效应 、量子 尺寸效应和 宏观隧道 效 应等 ，而呈现 出许多奇异 的物理 、化学性质 ，己在冶金 、化工 、轻工 、电 子 、国防 、核技术 、航 空航天 、生 命科学 、医学等研 究领域 呈现出极其 重要
Ｐ 便 会渗透 到细胞 内 ， Ｐ 的积 累 ｂ 但 ｂ
量显 著减 少 。
２ １ ２ 细 胞 表 面吸 附 ．．
细 胞 表 面 吸 附 是 指 金 属 离 子 通 过 与
离 子交 换
Ｃｕ Ｐ 。 ｂ
Ｕ０２ Ｃｄ
藤 黄微 球 菌 鲁 氏毛 霉
［０ １】 ［３ １】
金
舜臻
究
的应 用价值 “ 。纳米材 料 的传统制备 法主要 包括物理 和化学法 ，如 气相法 、
固相法 及液相法 。 但这些 方法都 能耗高 且会造 成环境污 染 ，因此 ， 开发 清洁 、
无毒 和无 污染 的合成 工艺是 非常 必要 的。 许 多 生 物 体 能 产 生 胞 内 的 或 胞 外 的 无 机 材 料 ，例 如 ， 磁 细 菌 能 合 成 磁 趋
生物大分子与纳米颗粒材料相互作用研究进展
生物大分子与纳米颗粒材料相互作用研究进展生物大分子与纳米颗粒材料相互作用的研究是一个广泛而活跃的领域，涉及到生物医学、纳米材料、化学等多个学科的交叉与融合。
这一领域的研究进展不仅对理解生物体内的反应和现象具有重要意义，还为纳米颗粒材料的开发和应用提供了新的思路和途径。
首先，研究者对于生物大分子与纳米颗粒材料相互作用的机制和行为进行了深入研究。
通过实验和模拟，研究人员发现，并解析了生物大分子（如蛋白质、核酸）与纳米颗粒之间的相互作用机制，包括静电相互作用、范德华力、氢键和疏水效应等。
这些相互作用的了解有助于合理设计纳米颗粒材料，使其能够与生物体内的大分子进行有效的相互作用。
其次，研究者利用生物大分子与纳米颗粒材料的相互作用，开发了各种生物传感器和治疗手段。
通过将生物大分子与纳米颗粒结合，研究人员可以实现对生物体内其中一种物质的高灵敏度检测，如蛋白质、DNA等。
同时，生物大分子与纳米颗粒的结合还可以用于药物递送和治疗，通过将药物包装在纳米颗粒中，可以提高药物的稳定性和效果，并能够实现靶向给药，减少副作用。
此外，研究者还关注了生物大分子与纳米颗粒材料的毒性与安全性问题。
近年来，随着纳米技术的发展与应用，人们对于纳米材料的毒性与安全性问题越来越关注。
研究者在研究生物大分子与纳米颗粒相互作用的同时，也对纳米颗粒的生物相容性、细胞毒性和长期安全性进行了评估和研究，以确保纳米材料的安全应用。
总的来说，生物大分子与纳米颗粒材料相互作用的研究进展迅速，涉及到了多个学科的交叉与融合。
研究者们通过深入研究相互作用机制，开发出各种生物传感器和治疗手段，同时也关注纳米颗粒的毒性与安全性问题。
这些研究的进展不仅推动了纳米技术的发展和应用，而且为生物医学领域的研究和应用提供了重要支持。
随着技术的进一步发展，相信生物大分子与纳米颗粒材料相互作用的研究将会取得更大的突破和进展。
纳米材料生物安全性评价的研究进展
展料 的 价 段 评 较的 毒 还 ， 价 目 少系 理 主 对 体 前 。统 学 要 纳 系 ， 人研集米的纳 群究中材建米 流，于料立材 行而对生还料 病针其物处生 学对健安在物 研纳康全探安 究米效性索全 开材应评阶性
随着纳米技术的飞速发展，各种纳米材料大量涌 现，其优良特性及新奇功能使其具有广泛的应用前景， 人们接触纳米材料的机会也随之迅速增多。对纳米材 料的生物安全性进行评价成为迫在眉睫的问题。然而， 现有的环境与职业卫生接触标准及安全性评价标准及 方法能否直接适用于纳米材料还未能确定，纳米材料 生物安全性评价体系的建立还处在探索阶段。目前， 对纳米材料生物安全性评价还主要集中在对其健康效 应的毒理学研究。本文从人群流行病学和实验室研究 两个方面分析纳米材料生物安全性的研究进展。
纳米材料生物安全性评价的研究进展
体育学院 孙金月
纳米技术的定义
纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子 制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范 围内材料的性质和应用。纳米技术是许多如生物、物理、 化学等科学领域在技术上的次级分类。纳米科学技术是以 许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学 和现代技术结合的产物。纳米科技的神奇之处在于物质在 纳米尺度下所拥有的量子和表面现象，因此可能可以有许 多重要的应用，也可以制造许多有趣的材质。
一般而言，纳米材料在体内组织间的弥散主要有以下3种途 径：①由呼吸道表面向黏膜下组织弥散：OBERDORSTER等 ［4］发现，大鼠暴露于20 nm多聚四氟乙烯 （Polytetrafluoroethylene，PTFE）4 h 后，PTFE已经进入呼 吸道黏膜下及肺泡间质区。LAM［5］和WARHEIT［6］也观察 到了SWCNT向动物肺间质组织弥散的情况。②通过循环系统弥 散：OBERDORSTER等［7］给大鼠吸入13C颗粒（30 nm）， 24 h后在肝脏中发现了聚集的13C。③穿透血脑屏障： KREUTER等。［8］发现，静脉注射聚山梨酯-80包裹的阿霉 素纳米颗粒，可被大脑毛细血管内皮细胞吞噬后穿透大鼠血脑 屏障。OBERDORSTER等。［9］还发现了另一种进入中枢神 经系统的可能通路——嗅神经通路。所有这些说明，纳米材料 进入机体后可以在体内弥散，因此有必要对其毒代动力学进行 深入研究。
纳米材料毒理学研究进展
纳米材料毒理学研究进展随着纳米科技的快速发展，纳米材料得到了广泛的应用，但同时也引起了人们对纳米材料对人体健康的关注。
纳米材料的小尺寸和特殊物理化学性质可能对人体产生潜在的毒性影响。
因此，纳米材料毒理学研究的重要性不容忽视。
近年来，关于纳米材料毒理学的研究取得了重要进展。
首先，研究人员通过一系列生物学实验和细胞模型研究发现，纳米材料具有特殊的生物学效应。
例如，纳米颗粒能够通过细胞膜进入细胞内部并与细胞内分子相互作用，干扰细胞的生理功能。
其次，研究人员还发现，纳米材料的生物毒性与其物理化学性质有关。
纳米材料的表面特性、形状、尺寸和溶解性等因素都可能影响其对生物体的毒性。
在纳米材料毒理学研究中，研究人员还关注了纳米材料的潜在毒性机制。
一方面，纳米材料可能通过产生氧化应激和炎症反应导致细胞损伤和组织损害。
纳米材料可以生成活性氧自由基，在细胞内引发氧化应激反应，导致细胞膜的脂质过氧化、DNA的氧化损伤等。
另一方面，纳米材料还可能通过干扰细胞信号通路和基因的表达，对细胞功能和生命过程产生影响。
纳米材料的特殊性质可能使其与细胞内的蛋白质、RNA和DNA等分子相互作用，从而导致细胞功能受损或基因表达异常。
纳米材料毒理学研究还涉及到对纳米材料在生物体内的分布、转化和清除等过程的研究。
研究人员发现，纳米材料可以通过多个途径进入生物体，包括呼吸道、消化道和皮肤等。
一旦进入生物体内，纳米材料可能会在不同的组织和器官中积累，并进一步引发毒性反应。
此外，纳米材料的生物转化也可能影响其毒性。
一些研究表明，一些纳米材料在生物体内可以被代谢成更具毒性的代谢产物。
另外，研究人员还关注了纳米材料在体内的清除途径。
纳米材料可能通过代谢和排泄等方式从生物体内被清除出去，但其清除途径和速度仍然需要进一步研究。
纳米材料毒理学研究的进展不仅对于了解纳米材料的潜在危害和风险具有重要意义，也为纳米材料的设计和应用提供了重要参考。
首先，通过研究纳米材料的毒性机制，可以为设计更安全的纳米材料提供指导。
生物模板法制备纳米材料的研究进展
生物模板法制备纳米材料的研究进展近年来，纳米材料的研究和应用已成为科学界热议的话题。
纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，被广泛应用于光电器件、传感器、催化剂等领域。
而生物模板法则是一种新颖且有效的方法，通过利用生物体内的生物分子和结构作为模板，制备具有纳米尺寸和精确形状的材料。
在本文中，将介绍生物模板法制备纳米材料的研究进展。
首先，介绍一种常见的生物模板法——生物矿化法。
生物矿化法是利用生物体内的无机盐离子通过生物大分子的调控形成纳米尺寸的无机晶体。
这种方法的独特之处在于生物大分子不仅可以作为模板，还可以通过其特定的结构和功能与无机离子相互作用，从而在晶体生长的过程中控制晶体的形状和尺寸。
举例来说，一些硅藻类生物体内的二氧化硅纳米颗粒就是由于生物大分子调控了硅酸盐离子的聚集和晶化过程，才能形成具有特定形状和尺寸的二氧化硅颗粒。
这种生物模板法制备的纳米材料具有高度形貌一致性和可控性的优点，可以广泛应用于纳米传感器、光学器件等领域。
其次，介绍另一种重要的生物模板法——生物诱导法。
与生物矿化法不同的是，生物诱导法是利用生物大分子的特定结构和功能，通过表面或界面的相互作用和调控，实现纳米材料的制备。
生物诱导法通常包括两个关键步骤：模板的制备和纳米材料的沉积。
在模板制备过程中，生物大分子的结构和功能在形成模板的过程中发挥关键作用。
例如，某些蛋白质可以通过自组装形成高度有序的分子结构，在这种结构的作用下，纳米材料的形貌和尺寸可以被精确控制。
在纳米材料的沉积过程中，生物大分子作为催化剂或模板，在特定的条件下促进纳米材料的生长。
这种生物诱导法制备的纳米材料具有较高的比表面积和复杂的结构，能够用于催化剂、分离膜等领域。
除了生物矿化法和生物诱导法外，还有其他一些新颖的生物模板法被开发出来。
例如，利用DNA分子的高度特异性配对能力，可以精确控制纳米材料的自组装和排列，从而形成复杂的纳米结构。
此外，利用细菌的特殊功能也被发现可以用来制备纳米材料。
纳米材料与细胞相互作用的研究进展
纳米材料与细胞相互作用的研究进展由于纳米材料在各个领域有着广泛的应用价值，例如光电子、化学和医学，人们对这一领域的研究越来越多。
然而，在纳米材料应用的过程中，人们也逐渐发现了纳米材料与细胞之间的相互作用，从而引发了对这一问题的研究。
本文将围绕着纳米材料和细胞之间的相互作用，探讨研究的现状和未来发展趋势。
第一部分：纳米材料的种类和结构在了解纳米材料与细胞相互作用之前，我们首先需要了解一下纳米材料的基本种类和结构。
纳米材料是一种晶体材料，其大小在1到100纳米之间。
纳米材料可以分为纳米颗粒、纳米管和纳米片等。
纳米颗粒是最常见的一种纳米材料，其形状可以是球形、棒状、立方体等。
纳米管则是一种中空纳米材料，它的长度可以达到数百纳米或数微米。
纳米片则是一种薄片状的纳米材料，其厚度一般在1-20纳米之间。
纳米材料的结构也是多种多样的，最常见的包括单晶、多晶和非晶结构。
单晶是指所有晶胞具有相同的结构和取向，多晶是指晶体材料中晶核数量很多，晶体之间存在较强的晶粒界面。
而非晶结构则是指材料中不存在明显的晶粒界面，原子和分子的运动呈现出液态或玻璃态的状态。
第二部分：纳米材料与细胞相互作用的研究现状随着纳米材料在医学、材料科学、光电子学等领域中的应用越来越广泛，对其在生物学中的应用也日益被重视。
许多研究都表明，纳米材料可以对细胞产生影响，甚至引起细胞死亡、炎症反应和肿瘤形成等副作用。
因此，人们对于纳米材料在生物学中作用的研究需求也越来越大。
目前，人们主要通过动物模型、组织学和微观技术等研究手段来研究纳米材料与细胞相互作用的机制。
例如，在细胞模型中，人们研究纳米颗粒穿透细胞壁的方式和过程、纳米颗粒进入细胞核的过程、纳米颗粒与细胞器的相互作用等。
在动物模型中，通过动物的观察可以了解纳米材料对于细胞和生物机体的影响。
在实验室中，人们还可以利用高分辨率电镜等微观技术对纳米材料与细胞的相互作用进行研究。
第三部分：纳米材料和细胞相互作用的研究发现研究表明，纳米材料可以在细胞内或外被识别和摄取，然后与细胞发生相互作用。
纳米生物材料研究的现状与展望
纳米生物材料研究的现状与展望随着纳米科学技术的快速发展，人们对纳米生物材料的研究日益深入。
纳米生物材料可以应用于医学生物领域，为人类疾病的治疗和健康起到重要作用。
本文将探讨纳米生物材料研究的现状和未来展望。
一、纳米生物材料的定义纳米生物材料是指尺度在1 ~ 100 nm之间，能够被生物体识别和使用的各种物质，如碳纳米管、纳米金粒子、量子点等。
纳米生物材料应用于医学领域，可以为生物材料的研究提供新的视角和思路。
二、纳米生物材料的研究现状1. 纳米材料在药物递送中的应用纳米材料的小尺寸和良好的生物相容性使其可以用于药物载体，被广泛应用于药物递送领域。
纳米材料可以通过改变形态、粒径及表面修饰来调节其药物递送性能，可以增强药物的水溶性、降低毒副作用。
2. 纳米生物材料在癌症治疗中的应用纳米生物材料在癌症治疗中也有着广泛的应用。
通过控制纳米生物材料的大小、形状、分子结构等，可以为癌细胞的特异性药物输送提供有力保障。
同时，利用纳米粒子的磁性、荧光等特性，可以进行精准的肿瘤成像和定位，有助于癌症的早期诊断和治疗。
3. 纳米生物材料在组织工程中的应用纳米生物材料在组织工程领域也发挥着重要作用。
利用聚合物、生物胶原蛋白等材料制备的纳米纤维可以模拟真实的生物环境，为细胞生长和功能的恢复提供良好的条件。
三、纳米生物材料的未来展望虽然纳米生物材料的应用领域已经很广泛，但是在实际应用中仍然存在一些挑战。
未来，纳米生物材料的研究应该注重以下几个方面的发展：1. 纳米生物材料的安全性纳米材料的应用存在着一定的生物安全性问题，尤其是在药物递送中所涉及的药物毒副作用问题。
未来应该加强与毒理学和安全性研究领域的合作，为纳米生物材料的应用提供更为优良的安全保障。
2. 纳米生物材料的制备技术纳米生物材料的制备技术是纳米生物材料研究的基础。
未来应该探索新的制备技术，提高纳米生物材料的纯度和稳定性，延长其寿命。
3. 纳米生物材料的应用领域除了目前已经广泛应用的递送、检测、治疗等领域，未来纳米生物材料还可以应用于一些新的领域，如细胞编程、遗传改造等领域，拓展纳米材料应用的广度和深度。
纳米材料在生物学应用的研究
纳米材料在生物学应用的研究随着科技的进步，纳米技术的应用越来越广泛，其中在生物学领域的研究和应用也日益成熟。
纳米材料因其特殊的物理化学性质，如高比表面积、高效催化等，在生物学领域中有着广泛的应用前景。
本文将介绍纳米材料在生物学中的应用和研究进展，包括纳米材料在生物传感、细胞成像、疾病治疗等方面的应用。
一、纳米材料在生物传感中的应用纳米材料在生物传感中的应用主要包括生物分子的检测和监测、细胞的成像等。
利用纳米材料表面的反应活性来激发生物分子的荧光信号，实现生物分子的检测。
例如，含有金纳米粒子的生物传感器，可以通过控制金纳米粒子表面的化学反应，将荧光酵素结合在金纳米粒子表面，进而实现检测目标生物分子的检测。
而纳米材料在细胞成像中的应用，则主要包括制备纳米探针和生物标记两个方向。
制备针对细胞的特定检测器可以指定特定的目标，准确地找到感兴趣的细胞。
例如，磁性氧化铁纳米粒子可以通过磁共振成像技术来实现对细胞的成像；而生物标志物则通过将纳米粒子标记在生物分子上，实现对特定生物过程的监测。
二、纳米材料在细胞成像中的应用细胞成像是生物学研究中重要的手段之一，它可以直接看到细胞内部的生物分子活动，为生物学基础研究和临床医学诊断提供了重要信息。
纳米材料在细胞成像方面的优点是其高分辨率成像能力。
纳米材料因其小尺寸和大比表面积，可以精确地锁定到有时难以观察的细胞内部的位置，实现细胞和生物分子的高效成像。
现状下存又普遍存在这样问题，纳米材料上载多聚物的含量较少，不能充分活用的光学性能。
然而，新的技术仍在不断出现，比如染料释放技术和金纳米粒子，它们的荧光产生和转移可以被多聚物调控，因而显示出了优异的荧光成像水平。
未来，人们可以期待利用这些技术，在廉价、高效的前提下，实现对细胞的高分辨率成像。
三、纳米材料在疾病治疗中的应用随着纳米技术的不断成熟，纳米材料在医学治疗中的应用也逐渐受到了关注。
纳米材料可以作为药物的载体，通过控制药物的释放速率和药物的作用靶点，实现对疾病的治疗。
纳米材料国内外研究进展纳米材料的应用与制备方法
近年来，纳米材料的研究已经在国内外取得了一定的进展。在理论方面，研究 者们不断探索纳米材料的结构、性质及其应用，建立了许多计算模型和方法。 例如，密度泛函理论（DFT）和非平衡态格林函数方法（NEGF）等方法，可用 于研究纳米材料的电子结构和物理性质。
在实验方面，各种纳米材料的制备技术也不断涌现。例如，物理法（蒸发冷凝 法、激光脉冲法等）、化学法（溶胶-凝胶法、液相沉淀法等）以及生物法 （微生物合成法、植物提取法等），均可用于制备具有特定结构和性质的纳米 材料。
1、电子学领域
纳米材料在电子学领域具有广泛的应用，包括制造更小、更快、更高效的电子 设备。例如，纳米晶体管可以取代传统的硅晶体管，提高设备的性能和能效。 纳米材料还可以应用于太阳能电池中，提高光电转换效率。此外，纳米材料在 数据存储、微电子和通信等领域也有着重要的应用。
2、医学领域
纳米材料在医学领域也表现出巨大的潜力。纳米药物可以更好地靶向肿瘤，提 高药物的疗效并降低副作用。纳米材料还可以应用于组织工程和再生医学中， 促进伤口愈合和骨骼再生。此外，纳米材料还可以应用于疾病的诊断和监测。
3、建筑领域
纳米材料在建筑领域的应用包括提高建筑物的能效、防水、抗菌和抗污染等方 面。纳米涂料和纳米保温材料可以提高建筑物的热效率和隔音效果。纳米防水 材料可以防止水分渗透，提高建筑物的使用寿命。此外，纳米材料还可以应用 于建筑修复和保护中。
4、汽车领域
纳米材料在汽车领域的应用包括提高汽车的性能、降低油耗和减少环境污染等 方面。纳米催化剂可以应用于汽车尾气处理中，降低污染物排放。纳米润滑剂 可以提高发动机的效率，降低油耗。此外，纳米材料还可以应用于汽车零部件 的制造中，提高其强度和耐久性。
谢谢观看
五、结论
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米生物材料研究进展学院：建筑工程学院专业：土木工程姓名：李春波学号111401140生物材料又称生物工艺学或生物技术。
应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。
生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。
只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。
而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品，而今天，就让我带领你走进微小，但不失奇妙的纳米生物材料。
纳米，其实是长度单位，原称毫微米，就是10亿分之一米，即100万分之一毫米。
如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。
相当于4倍原子大小，比单个细菌的长度还要小。
举个例子来说，假设一根头发的直径是0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是一纳米。
也就是说，一纳米大约就是0.000001毫米.纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。
纳米技术的发展带动了与纳米相关的很多新兴学科。
有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。
全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性，所以世界各国都不惜重金发展纳米技术，力图抢占纳米科技领域的战略高地。
我国于1991年召开纳米科技发展战略研讨会，制定了发展战略对策。
十多年来，我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。
目前，我国在纳米材料学领域取得的成就高过世界上任何一个国家，充分证明了我国在纳米技术领域占有举足轻重的地位。
在过去几年中,生物纳米材料的理论与实验研究已成为人们关注的焦点,特别是核酸与蛋白质的生化、生物物理、生物力学、热力学与电磁学特征及其智能复合材料已成为生命科学与材料科学的交叉前沿。
目前,纳米生物芯片材料、仿生材料、纳米马达、纳米复合材料、界面生物材料、纳米传感器与药物传递系统等方面已取得很大进展。
1.纳米生物芯片材料纳米生物芯片材料是一个正在发展的技术，它首先利用生物智能全数字癫痫定位仪查出致痫病灶，并进行精确定位，运用生物芯片技术进行植入病灶顶部，运用生物芯片调节神经兴奋及异常发作的微小电流，芯片植入后(就是出现发作人体也感应不到，因为电流被芯片吸收，就不会出现电流刺激神经和脑细胞，各种肢体抽搐等异常症状即刻消失)。
而治疗系统中另一项需同时进行的血液磁化技术，它是依据生物物理学、生物磁学、生物光学、生物化学的原理，将磁、光、氧有机结合形成磁共振作用，以血液为媒介调节机体代谢实现对机体的治疗，它能感应和影响人体电流分布、电荷微粒的运动、膜系统的通透性和生物高分子的磁矩取向等，清除大脑异常电流，稳定神经细胞膜，提高神经细胞兴奋阈，抑制大脑神经元高频放电和冲动的传播。
在脑部形成稳定的生物磁场，使异常放电的神经元电位趋于平衡，调整神经网路电失衡。
对神经细胞功能失调有整合作用,对缺氧破损的神经细胞有修复作用,可以增进神经细胞的重新生长,针对性的修复受损的神经细胞，从而产生镇静、解痉作用，激发神经自身保护功能，促使神经功能恢复。
据悉，国际最新癫痫治疗高科技项目微纳米生物芯片技术已经取得解放军军部、国家权威医疗卫生部门认可和临床验证，并被允许临床推广。
2．纳米仿生材料仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的材料。
通常把仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。
而纳米技术在仿生材料上的应用，则使得材料的物理、化学特性发生重大变化，性能得到显著提高。
核酸与蛋白质是执行生命功能的重要纳米成分，是最好的天然生物纳米材料。
这些成分相互作用编织了一个复杂的完美的生物世界。
近年来，在人造复眼结构上也有了突破性的进展。
Jeong 等通过软刻蚀法，合成了结构近似的人造复眼，其具有近乎完整的复眼构造，其包括完整的微透镜、锥体、光通道和检测器，很好地模拟了复眼的功能，这种人造复眼结构的成功，将对今后微存储、照相领域带来不可忽视的影响。
在对荷叶结构的模仿上，江雷研究小组利用激光刻蚀的方法制备了相似阵列的超疏水碳纳米管薄膜。
Barthlott 研究小组利用双组分硅及熔融的聚醚对荷叶植物表面进行结构复制也得到了超疏水表面薄膜。
这些结构与荷叶类似，都具有很强的疏水性能。
随着研究的深入，已经可以通过各种方法制备超疏水材料，如等离子体处理、气相沉积等。
进一步地，将固体表面的特殊浸润性结合起来，可以设计超双亲、超双疏、亲疏条件切换等特殊材料，这些材料在物理、化学、智能控制等方面有着巨大的潜力。
水黾能自由的在水面行走、滑动。
这种迷人的特性一直吸引着人们。
已经知道，水黾的这种特性与其腿部的微纳结构所产生的疏水性是分不开的。
Bush 研究小组模拟制造了一只机器水黾，其身躯由易拉罐的金属皮制成，前后两对腿为疏水性的不锈钢丝，中间的一对脚则由一条弹力带和滑轮构成。
同水黾一样，此机器水黾也能依靠腿的弯曲产生的曲率来支撑其身体，也能自由的漂浮在水面上。
如果将这种超疏水性材料应用到船体上，则可以明显减小船底的吃水深度，如能大规模应用，必将对航运事业产生不可估量的影响。
壁虎等是靠脚上无数微小的刚毛与物体之间产生的范德华力来黏附的。
范德华力本身是一种非常弱的分子间力，由于其过于微弱，长期以来并不引人注意。
直到Full 小组研究发现，壁虎能够在墙壁等上面自由行走，靠的确实是每根刚毛累积起来的范德华力，虽然每根刚毛产生的范德华力非常微小，几十万根刚毛的总体产生的力就十分可观了。
对这种黏附力的模仿，Geim等用电子束刻蚀和氧等离子体处理，报道合成了类似壁虎脚上刚毛的聚酰亚胺阵列绒毛，这是一种非黏性黏合剂，依靠的正是范德华力。
这种材料有很多潜在的用途，将有可能使人在墙壁上自然行走，成为真正的“蜘蛛”。
3.纳米马达生物纳米马达，又称生物马达分子、分子马达或纳米机器，是由生物大分子构成并将化学能转化为机械能的纳米系统。
天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内的胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等生命活动起着重要作用。
它是马达家族的革命，标志着人类由制造物理马达到制造生物马达的理想成为现实。
纳米马达这种聚合物分子含有数对氮原子，氮原子两侧各有一个苯环，环与环之间的氮“桥”扭结在一起。
分子的往复伸缩形变就是马达的运转。
4,. 纳米复合材料纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。
复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。
该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。
在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。
我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。
5. 界面生物材料很多纳米材料,如纳米粒子、纳米管、核酸、纳米肽等具有巨大的临床应用潜力。
纳米材料在临床应用的一个主要问题是这些材料能否被机体免疫系统接受。
生物兼容性意指控制与生物组织相接触的材料行为的一系列复杂的理化与生物学反应过程。
利用纳米技术，科研人员还研制出一种超双亲性界面物质（即同时具有超亲水性和超亲油性的表面）材料，用这种材料整理过的玻璃表面及建筑材料表面具有自清洁及防雾等效果。
仿生智能界面材料是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的一类新型复合材料。
生物材料作为医用植入材料始于18世纪初。
1808年初成功制成了镶牙陶齿。
1892年Dreesman发表了第1篇关于利用熟石膏填充骨缺损的报告。
1963年Smith 报告发展了一种陶瓷骨替代材料，这是一种由48％多孔铝酸盐陶瓷和环氧树脂组成的陶瓷，它与骨组织的物理性能很相匹配。
进入80年代以后，复合型生物材料的研究掀起了一个高潮，随着研究的深化和应用广泛化，为获得长期满意的生物效应，对生物材料的要求越来越高6. 纳米传感器与药物传递系统当今纳米技术的发展，不仅为传感器提供了良好的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新颖的构思和方法，例如纳米技术中的关键技术STM，研究对象向纳米尺度过渡的MEMS技术等。
与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域纳米传感器主要包括以下三大类：1.纳米生物和化学传感器2.纳米气敏传感器3.其他类型的纳米传感器（流量、压力和温度等）纳米传感器的主要应用领域包括医疗保健、军事、工业控制和机器人、网络3和通信以及环境监测等。
随着相关技术的成熟，纳米传感器在国防安检方面的强大优势逐渐显现。
相信在不久的将来，纳米传感器将用于新一代的军服和设备，并将用来检测炭疽和其他的危险气体等。
7.药物传递系统药物传输系统(Drug Delivery Systems,DDS)系指人们在防治疾病的过程中所采用的各种治疗药物的不同给药形式，在60年代以前的药剂学中称为剂型。
如注射剂、片剂、胶囊剂、贴片、气雾剂等。
随着科学的进步，剂型的发展已远远超越其原有的内涵，需要用药物传输系统或给药器(Device)这类术语加以表述，即原由药物与辅料制成的各种剂型已满足不了临床治疗的需要，有的将药物制成输注系统供用，有的则采用钛合金制成给药器植入体内应用，使临床用药更理想化。
为克服普通制剂的有效血浓维持时间短的缺陷，出现了长效注射剂，口服长效给药系统或缓/控释制剂、经皮给药系统等一系列新的制剂。
由于缓/控释制剂的特点，它的市场前景看好。
缓释制剂通常是指口服给药后能在机体内缓慢释放药物，使达有效血浓，并能维持相当长时间的制剂。