纳米高分子材料

第２４卷第１期　２００８牟１月　赤峰学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｆｅｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０（）８　高分子材料在纳米给药系统中的应用　。　

宋春风，费志宏　

（赤峰学院医学院，内蒙古赤峰０２４０００）　摘要：试图从一般性的角度把纳米颗粒的基本概念和它们在给药系统中的应用进行介绍，特别是　在纳米技术研究领域，利用高分子纳米材料作为药物载体，将药物传输到体内病灶细胞已经引起人们广　泛的兴趣和关注．本文还描述了高分子纳米颗粒的种类、在给药系统中的优点、不同的制备方法以及在医　学中的实际应用．　关键词：高分子材料；纳米粒子；给药系统　中图分类号：Ｒ４５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２００８）０１Ａ－０１２６－０３　

实际上，金属纳米颗粒早在十七世纪以前就　被人们在毫不知其所以然的情况下，广泛地应用　于陶瓷染色和治疗很多疾病［１】．早在公元前四五世　纪的中国和埃及，可溶性金颗粒被人们广泛地用　于治疗多种疾病，虽然当时人们并不知晓，究竟发　生了什么闼．直到２０世纪７０年代，纳米材料和纳米　技术才随着现代科学仪器的广泛应用重新引起人　们的注意利重视，并逐步应用于药学领域，产生了　纳米给药系统（ｎａｎｏｐａｒｉｃｌｅ　ｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｓｙｓｔｅｍ，　ＮＤＤＳ）．２０世纪９０年代开始逐渐成为药剂学领域　的研究热点之一，我国内地于２０世纪８０年代末　以文献综述的形式对ＮＤＤＳ进行了介绍，９０年代　初开始进行实验研究．　１　纳米给药系统的概念和类型　纳米给药系统是指药物与药用材料一起形成　的粒径为ｌ一１０００ｎｍ的纳米级药物输送系统网，为近　年来药剂学领域颇为活跃的一系列新型超微小给　药系统的统称．１—１０００ｎｍ的范围在药剂学领域包　括大小在１００ｎｍ以上的亚微米粒子．由于纳米级　微粒比人体内最小的毛细』ＩＩＬ管内径（４０００ｎｍ）和红　血球（６０００ｒｉｍ一９００Ｏｈｍ）小得多，它可以在血中自　由运动到达人体的各部位．　广义的纳米给药系统主要类型有：微乳（ｎ　ｉ—　ｅｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｓ）、纳米粒（ｃａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ＮＰ）、纳米脂质　体（ｎａｎｏｌｉｐｏｓｏｍｅｓ，ＮＬ）、固体脂质纳米粒（Ｓｏｌｉｄ　ｌｉｐｉｄ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｅｓ。ＳＬＮ）、纳米胶柬（ｎａｎｏｍｉｃｅｌｌｓ　ＮＭ）、磁　

高分子材料与纳米技术应用前景

高分子材料是一类由重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物，具有结构多样性、可塑性强、力学性能优良、热电性能稳定等特点。而纳米技术是一种将物质尺度控制在纳米级别的技术，具有表面效应、量子效应、尺寸效应和量子限效应等特点。高分子材料与纳米技术的结合将产生新的材料和技术应用，具备广阔的前景。

首先，高分子材料与纳米技术的应用前景在材料方面非常广泛。高分子材料通过控制分子结构和组装方式，可以制备具有特定性能的功能性材料。纳米技术通过对材料的纳米粒子和纳米结构进行调控，可以改善材料的电、磁、光学、热学等性能。将二者结合起来可以制备出高分子纳米复合材料，具备多功能性和高性能。例如，高分子纳米复合材料在电子、光电子、医疗、环境等领域的应用已经取得了显著的成果。纳米粒子可以增强高分子材料的力学性能，同时也赋予了材料其他特殊的性能，如抗菌、自修复等。此外，高分子材料与纳米技术的结合还可以应用于分离膜、电化学储能等领域，进一步丰富了材料的应用范围。

其次，高分子材料与纳米技术的结合在能源领域具有重要的应用前景。高分子材料可以用于制备聚合物电解质膜、聚合物太阳能电池和超级电容器等能源设备。而纳米技术可以提供纳米材料的导电、储能和光学性能，提高能源设备的效率和性能。将高分子材料与纳米技术相结合，可以制备出具有高能量密度、高导电性和优异循环寿命的电池和超级电容器。此外，纳米技术还可以用于改善光电转换器件的光吸收和传输性能，提高太阳能电池的光电转换效率。因此，高分子材料与纳米技术在可再生能源领域的应用前景巨大。

另外，高分子材料与纳米技术还可以应用于生物医学领域。纳米技术可以改善药物的输送和控释效果，提高药物的疗效和减少副作用。高分子材料可以作为药物载体和控释材料，通过精确控制材料的结构和组装方式，实现对药物的精确控制。将二者结合可以制备出纳米药物载体和纳米控释系统，实现对疾病的精准治疗。此外，高分子材料还可以作为生物医学材料，如人工器官、生物传感器、生物医用材料等。通过纳米技术的精确控制，可以优化高分子材料的生物相容性和生物活性，提高其在生物医学领域的应用性能。

药用高分子材料纳米药物载体技术

药用高分子材料纳米药物载体技术是指将药物包覆在纳米尺度的高分子材料中，以增加药物的溶解度、稳定性和靶向性，从而提高药物的治疗效果。这一技术在现代药物研发中起到了重要的作用，成为新一代药物递送系统的核心技术之一

药用高分子材料纳米药物载体技术的基本原理是利用高分子材料的特殊结构和性质，将药物包裹在纳米尺度的载体中。这些载体材料通常是具有良好生物相容性、可降解性以及可调控性的高分子材料，如聚乳酸、聚乙二醇等。其特殊的纳米尺度结构和较大的比表面积，使得药物在载体中的封装率和稳定性均能得到有效提高。

相较于传统的药物递送系统，药用高分子材料纳米药物载体具有以下几个优点。首先，纳米尺度的载体可以通过改变形状、尺寸和表面性质，实现对药物的靶向递送。通过在载体表面修饰适当的靶向分子，使药物可以准确地靶向到病变组织或器官，从而提高药物的疗效，减少对健康组织的副作用。其次，纳米载体可以提高药物的水溶性和稳定性，改善药物的生物利用度和体内分布。例如，通过将溶解度较差的药物包裹在高分子纳米载体中，可以提高药物的水溶性和溶解速度，从而增加药物的生物利用度。此外，由于纳米载体具有大比表面积和较长的血液循环时间，可以增加药物与细胞的接触面积，提高药物对肿瘤细胞的靶向作用。最后，药用高分子材料纳米药物载体还可以实现延缓释放和可控释放药物的功能。通过调控载体材料的结构和性质，可以实现药物的缓慢释放，从而降低药物的毒性和副作用。

药用高分子材料纳米药物载体技术已经在许多药物递送系统中得到了成功应用。例如，通过将抗癌药物包裹在纳米载体中，可以实现药物的靶向递送，减少对健康组织的损伤，并提高药物的治疗效果。此外，纳米载体还可用于递送遗传材料和蛋白质药物，提高它们在体内的稳定性和降解速度，从而增加治疗效果。

总结起来，药用高分子材料纳米药物载体技术是一种非常有前景的新一代药物递送系统。通过纳米载体的靶向性、稳定性和可控释放性，可以实现药物在体内的精确递送和控制释放。未来，随着对纳米载体材料和结构的进一步研究和改进，药用高分子材料纳米药物载体技术将在药物研发和临床应用中发挥更加重要的作用。

暑

假

实

习

论

文

题 目: 纳米材料及其应用

学 院 软件与通信工程学院

学生姓名 XXX 学 号 XXXX

专 业 电子科学与技术 届 别 2011届

指导教师 白耀辉博士 李刚博士 尧文元博士

二O一一 年 七 月

纳米材料及其应用

内容摘要

1.纳米材料定义

2.国内外研究进展

3.应用领域及原理

应用领域

◇纳米技术在陶瓷领域方面的应用

◇纳米技术在微电子学上的应用

◇纳米技术在生物工程上的应用

应用原理

◇量子尺寸效应

◇小尺寸效应

◇纳米材料的热学特性

◇纳米材料的磁学特性

◇纳米材料的光学特性

4.制备方法

◇激光诱导化学气相沉积法

◇低温等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）

◇液相法制备纳米材料

一． 纳米材料定义

纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10-9米)的超细材料。它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为100~102nm。它包括体积分数近似相等的两个部分：一是直径为几个或几十个纳米的粒子二是粒子间的界面。前者具有长程序的晶状结构，后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。

从材料的结构单元层次来说，它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域。在纳米材料中，界面原子占极大比例，而且原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态。

在纳米材料中，纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。纳米晶粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的特殊结构导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变。纳米相材料跟普通的金属、陶瓷，和其他固体材料都是由同样的原子组成，只不过这些原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材料的结构粒子或结构单元。其常规纳米材料中的基本颗粒直径不到100 nm，包含的原子不到几万个。一个直径为3 nm的原子团包含大约900个原子，几乎是英文里一个句点的百万分之一，这个比例相当于一条300多米长的帆船跟整个地球的比例。