纳米医学材料

纳米医学---纳米技术在医药卫生中的应用

所谓纳米医学是"利用分子器具和对人体分子的知识，进行诊断、治疗和预防疾病与创伤，减轻疼痛，促进和保持健康的科学和技术"。纳米医学的基础是分子纳米技术（molecular nANotechnology）和分子制作技术（molecular mANufacturing）。它采用分子器械系统或纳米化的药物来处理医疗问题，并将应用分子的知识在分子水平上维护人体的健康。成熟的纳米医学要求所构建的器械和装置，应达到原子的精度。

今天的人们已然知道，人体的疾病或不良的健康状态，大多是由分子和细胞的受损引起的。但在很长的历史时期内，由于各项科学技术和医学本身发展的限制，人类对自身的认识还只能停留在系统、器官、组织、至多到细胞水平。而在临床上，则更多地局限于器官水平上的诊断和治疗。而今，20世纪科学的发展，使得医学开始从只是基于推理，向着全然的分子基础转变。

ANd0002 水热合成羟基磷灰石（HA）纳米粉体的研究

羟基磷灰石（HA或HAP）是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，结构亦非常接近。作为生物陶瓷材料，它与动物体组织的相容性好，无生物毒性且界面生物活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料，HA 种植体能诱导周围骨组织的生长，与骨形成牢固的化学结构，因此可广泛用作生物硬组织的修复和替换材料。

陶瓷材料的性能与其粉体的制备方法、性质是密切相关的。水热法是制备结晶良好、无团聚的纳米粉体的优选方法之一。它是在特制的密闭容器（高压釜）里，用水溶液作反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。与其他湿化学方法相比，水热法具有如下特点：（1）水热法可直接得到结晶良好的粉体，不需作高温灼热处理，避免了在此过程中可能形成的粉体硬团聚。（2）粉体晶粒物相和形貌与水热条件有关。（3）晶粒线度适度可调，水热法制备的粉体晶粒线度与反应条件（反应温度、反应时间、前驱物形式等）有关。（4）工艺较为简单。水热法粉体制备技术有：水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热晶化、水热分解等。水热合成是以一元化合物在水热条件下反应合成二元甚至多元化合物。

本文采用CaCO3粉末和CaHPO4·2H2O的混合物为前驱物，通过水热合成制备HA粉体。

ANd0003 纳米生物微管和金属微管的制备及应用前景

生物学的研究进展揭示了自然界，尤其是生物体自组装的结构，而正是这种自组装结构赋予生物体以某种功能。脂类分子的自组装与细胞生物膜的结构，功能有密切联系；细菌微管蛋白的自组装与细胞的繁殖分裂过程密切相关；遗传物质DNA、RNA的自组装结构与生物体遗传、变异息息相关。利用这种生物分子的自组装技术可以服务于纳米生物功能材料的研究。比如利用生物分子的自组装技术设计和制备自组装纳米微管，用于研究和开发新型光电磁功能复合材料。我们利用生物分子组装技术，不仅成功制备出纳米生物微管，而且以纳米生物微管为模板，成功制备得到纳米金属微管，初步的性能研究表明该类纳米生物微管具有广阔的应用前景。

ANd0004 HAP纳米微晶在血浆中的稳定性及对血细胞形态的影响

羟基磷灰石（HAP）是人体骨中的主要无机矿物成分，呈纳米微晶状态。而现在临床应用的HAP经烧结后则呈多晶态。为了探讨羟基磷灰石纳米微晶在生物医学中的应用，我们进行了大理的研究工作，体外细胞培养实验表明HAP纳米微晶对癌细胞具有抑制作用，而对正常细胞无影响。本文的目的就是通过研究HAP纳米微晶在血液中的稳定性和对血胞的影响，探讨静脉注射抑癌的可行性，用Zetaplus电位粒度分析仪检测了HAP纳米微晶加入血浆后粒径的变化，用姬姆萨染色法观察了HAP纳米微晶对血细胞形态的影响。结果表明，血浆中HAP纳米微晶的粒径随时间变化不大，甚至变小，这与血浆中蛋白质对HAP纳米微晶的部分溶解有关；12小时后加纳米微晶组血细胞仍保持了完好的形态。说明它对血细胞的形态没有影响。提示可以于静脉注射，具有一定的安全性。

ANd0005 纳米抗菌材料制备与应用的研究

本文研究了一种新型抗菌材料。它是以纳米级的Ti系材料为主要原料制备而成的一种纳米抗菌材料。研究分析了抗菌材料性能、制备、成型，为纳米抗菌材料的制备和应用提供了理论依据和试验数据。

ANd0006 聚氨酯与纳米碳的复合及表面血液相容性研究

现代临床医学的迅速发展，尤其是植入式人工器官和介入性诊疗技术的应用，对生物医学材料，尤其是与血液直接接触的植入性材料提出了越来越高的要求。

在众多的高分子材料中，聚醚型聚氨酯因其具有相对良好的生物相容性和优异的力学性能一直被作为重要的与血液直接接触的材料用于制作血管移植物、介入导管、心室辅助循环系统及人工心脏等。但是迄今为止，还没有一种改性聚氨酯材料能够完全满足当前心血管系统临床应用的高要求。此外，目前大多数的改性方法在提高材料的血液相容性的同时，会对材料的力学性能带来一定的影响。因此，血液相容性仍然是生物材料领域亟待突破的一个关键性问题。

纳米碳的直径尺寸在几个纳米的范围，与聚氨酯微观结构中的硬段微区的尺寸很接近。本文通过将纳米碳分散到聚氨酯体系中，与聚氨酯形成一种新的纳米复合材料，对这种复合材料的表面的血液相容性和微观结构做了初步的探讨。

纳米碳的直径尺寸在几个纳米的范围，与聚氨酯微观结构中的硬段微区的尺寸很接近。本文通过将纳米碳分散到聚氨酯体系中，与聚氨酯形成一种新的纳米复合材料，对这种复合材料的表面的血液相容性和微观结构做了初步的探讨。

ANd0007 纳米载银抗菌材料与促进健康

利用纳米粒子奇特的形态和理化性能，将Ag设计到粒子表面的微孔中并稳定，制成的纳米载银抗菌材料颗粒尺寸小、抗菌谱广、高效、持久、耐高温，其应用领域极为广阔。对预防有害细菌的感染，促进健康将十分有益。

ANd0008 氢化泼尼松/羟基丁酸酯---羟基戊酸酯共聚物毫微球制备与性质

近年来毫微粒（nANoparticles）：包括球或囊，做为抗癌药、抗生素药等药物的载体，在医药界引起广泛的兴趣与重视。毫微粒的静脉给药表现出明显的肝、脾、骨髓等器官与组织的分布靶向性即天然靶向性。经过表面修饰的毫微粒也具有方位靶向性与延长在血液系统中循环时间，作为靶向制剂得到广泛应用。毫微粒作为口服制剂，特别是多肽、蛋白类药物口服制剂，不仅使生化药物免受消化道内各种酶破坏起着重要作用，而且它能通过回肠上皮细胞的细胞旁路（paracellular pathway）与"派伊尔结"（Peyer's pathes）中M细胞与邻近肠细胞，而穿透回肠粘膜进入淋巴循环，躲避肝首过效应（First pass effect），大大提高了药物的生物利用度。

目前，毫微粒的载体，主要为天然与人工合成的可降解材料组成。常用的有：白蛋白、明胶、多糖类天然高分子化合物；人工合成的聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯及其共聚物。由于人工合成材料中痕量的引发剂等杂质在生物相容性方面产生一定影响,最近几年由微生物合成的可降解聚酯类材料

如聚羟基丁酸酯（Polyhydroxybutyrate,PHB）及其共聚物聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯（polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate,PHBV）引起药学界广泛兴趣。

ANd0009 智能化释药载体纳米凝胶的制备及其释药特性

目的：合成丙烯酸-β-羟基丙酯/乙烯基吡咯烷酮（β-HPAT/NVP）共聚物并将其制备成载有盐酸阿霉素的纳米凝胶，研究该纳米凝胶的智能化温敏可逆相变及其智能化温敏可逆释药规律。