纳米生物技术在肿瘤治疗中的应用

第20卷第6期 2012年6月 Vol.20 No.6 Jun，2012中国医学工程China Medical Engineering

・ ・179纳米技术在肿瘤标志物诊断中的应用

方志宏，王 彤

（无锡市人民医院 微创外科，江苏 无锡 214023）摘要：由于肿瘤早期诊断手段的缺乏，目前临床上对肿瘤标志物的检测，仍然对肿瘤的诊断与治疗有着重要的价值。纳米技术有极大的潜能改善目前的肿瘤检测方法，利用纳米技术进行恶性肿瘤早期诊断是目前生物技术领域中最前沿的研究课题。本文概述了目前国内外纳米技术在肿瘤标志物诊断中的应用现状及进展。 关键词：纳米技术；肿瘤；标志物；诊断

中图分类号：R73 文献标识码：A

恶性肿瘤严重危害着人类的健康。大多数患者在被确诊

时，肿瘤细胞已发生浸润和转移，错过了手术机会，因此对

恶性肿瘤的早期诊断已经成为目前临床亟待解决的问题。近

年来，应用纳米技术进行恶性肿瘤的早期诊断已经在世界范

围内全面开展。纳米技术展现了广阔的发展和应用前景[1]。

1 纳米生物技术

纳米(nanometer，nm)是一种度量单位，1nm为1/100万

mm(即l0-9m)。纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微

小结构。在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称

为纳米技术。纳米材料具有三个共同的结构特点：1)纳米尺

度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级；2)有大量的界

面或自由表面；3)各纳米单位之间存在着或强或弱的相互作

用。由于这种结构上的特殊性，使纳米材料具有一些独特的

效应，主要包括小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道

效应等[2]。因而在性能上与相同组成的传统概念上的材料有

非常显著的差异，表现出许多优异的性能和全新的功能。

纳米技术对生物医学工程的渗透与影响是显而易见的，它将

生物兼容物质的开发、利用生物大分子进行物质的组装、分

析与检测技术的优化、药物靶向性与基因治疗等研究引入微

观领域，并取得了一系列的研究成果，纳米生物技术将有助

生物纳米技术的研究进展及应用前景

随着现代科技的不断发展，生物纳米技术作为一种新兴的交叉学科，得到越来越多的关注和研究。生物纳米技术是将生物学和纳米技术结合起来，通过对生物体的结构和功能的研究，将纳米技术技术方式应用到各种领域。本文将探讨生物纳米技术的研究进展及应用前景。

一、生物纳米技术研究进展

1. 生物纳米技术在生命科学中的应用

生物纳米技术在生命科学的研究中发挥着重要作用，如对一些重要生物体的组织成分进行细致的研究，并通过这些研究，深入了解哪些组成部分在特定条件下的作用和认知分子行为的分子纳米结构。最近，生物纳米技术在神经组织或细胞的研究中也有很大的应用，以实现新型医疗设备和药物的开发。

2. 生物纳米技术在化学领域中的应用

在纳米科学领域，在生物分子与金属纳米粒子之间的相互作用中涉及了一些化学反应的研究。生物纳米技术在自组装过程中包括基础的制备多构体，其中多组分组合在一起会产生新的结构或信号。利用生物纳米技术，我们可以控制纳米粒子的尺寸和形状，以及控制化学反应的产生，从而可以生产出特定的材料来满足不同的需求。

3. 生物纳米技术在医学领域中的应用

生物纳米技术在医学领域中的应用也越来越受到重视。通过一些研究，生物纳米技术已经广泛应用于药物释放，癌症诊断和治疗，基因治疗，生物核磁共振成像等诸多医疗领域。在药物释放方面，利用纳米技术可以控制药物的释放速度，避免过量的药物进入人体，并可以在特定病灶组织的攻击中提高有效性。在癌症治疗中，利用纳米载药系统可以减少非特异性毒性，同时也可以增加药物对肿瘤组织的靶向。

二、生物纳米技术的应用前景

1. 应用于医疗领域

利用生物纳米技术，医学领域将会得到长足的进步。这个方向包括如：精准医疗方案；针对患者独特基因特征的针对性治疗；治疗方案的个性化和特异性；纳米粒子制剂所带来的药物快速、目标化作用，更总体上来说，将使人类的医疗保健水平大幅提高。

2. 应用于环境保护领域

纳米技术在疾病诊断中的应用

纳米技术是21世纪的一项重要技术，它为医疗领域注入了新的活力。纳米技术在疾病诊断中的应用也越来越广泛。本文将介绍纳米技术在疾病诊断中的应用，包括生物分子检测、癌症诊断、诊断试剂的研发、生物成像等方面。

生物分子检测

生物分子检测是纳米技术在疾病诊断中的一个应用。生物分子是在机体内起调节、识别和传递信息的分子，包括蛋白质、核酸、多糖和小分子等。通过检测机体内的生物分子，可以判断机体的健康状况。纳米技术可以制作出尺寸十分小的探针，可以用于生物分子检测。这种探针具有高敏感性、高特异性、高稳定性等优点。通过这些探针，可以在早期识别疾病，实现精准医疗。

癌症诊断

癌症是常见的一种疾病，而且治疗难度较大。纳米技术在癌症诊断中的应用，可以较早地识别病变的细胞，实现早期诊断。在癌症诊断中，纳米技术的应用主要有两个方面。一个方面是通过纳米探针，检测体内的癌细胞，实现早期诊断和治疗。另一个方面是通过生物成像技术，将纳米材料标记到癌细胞上，实现对癌细胞的定位和跟踪。

诊断试剂的研发

诊断试剂是常用于疾病诊断的试剂。纳米技术可以在生产诊断试剂时，应用于试剂的研发和制造。例如，可以将纳米粒子用于试剂盒的荧光检测，提高试剂盒的敏感度和特异性。此外，还可以通过纳米技术的应用，制作出检测特定疾病的高质量试剂，提高疾病诊断的准确度。

生物成像

生物成像是现代医学中的一项重要技术，通过成像技术可以观察机体内的生物分子和细胞，为医生提供更准确的诊断信息。纳米技术可以应用于生物成像，制作出尺寸更小、更稳定的成像剂。这些成像剂具有高度的生物相容性和特异性，可以用于诊断多种疾病，特别是神经退行性疾病、癌症和心血管疾病等。

总之，纳米技术在疾病诊断中的应用前景广阔。在医学领域，纳米技术正在成为研究疾病诊断和治疗的重要手段。纳米技术的应用，可以帮助医生更早地发现疾病，更快地治疗病情，也可以提高疾病诊断的准确度。同时，纳米技术在医学领域的应用，还需要加强研究和探索，以发掘更多的应用场景和更加优质的应用产品，造福人类的健康。

２０Ｏ２年第１６卷弟１期总第６ｌ　

纳米技术在肿瘤防治中的应用　

王知非李贺书综述中宝忠审校　

纳米技术是指在１—１００ｒｉｍ的度量范围内，研究　

和利用原子、分子的结构和特征及相互作用。纳米　

微粒的尺寸比一般生物体的细胞小得多，这就为生　物学的提供了一个新的研究途径。纳米技术在生物　医学上的应用已经开始，本文主要介绍一下医用纳　

米控释系统和纳米磁流体在肿瘤防治方面的应用。　１纳米控释系统　

纳米控释系统由纳米粒子和纳米胶囊构成，它　与微米粒子载体的主要区别是超微小体积，它能穿　

过组织间隙，可通过人体最小的毛细血管，可通过血　脑屏障．还可穿过组织内皮细胞，将所在药物在细胞　和／或亚细胞水平释放。纳米控释系统有许多特性，　

如：（１）可缓释药物，从而延长药物作用时间；（２）可　达到靶向输送的目的；（３）可在保证药物作用的前提　下，减少给药剂量，从而减轻或避免毒副反应；（４）可　

提高药物的稳定性，有利于储存；（５）可保护核苷酸，　防止其被核酸酶降解；（６）可帮助核苷酸转染细胞，　

并起到定位作用；（７）可用以建立一些新的给药途　径。这些应用于肿瘤药物输送系统，是其他输送体　系所无法比拟的ｌ　・　。有报道说　，纳米离子控释　

抗肿瘤药物延长了药物在肿瘤内的存留时间．从而　在不同细胞周期发挥抗肿瘤作用，与游离药物相比　

延长了患肿瘤动物的存括时间。体内和体外实验均　证明　Ｊ．把亲脂性免疫调节剂ｍｕｒａｍｙｌ　ｄｉｐｅｐｆｉｄｅ或　

ｎｘｍｍ￣＇ｌ　ｔｉｐｅｐｔｉｄｅ　ｅｈｏ｜ｅｓｔｅｒｄ装载到纳米胶囊中，其抗　转移癌作用比游离态制剂更有效。另外，吸附于聚　

氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子上的寡聚核苷酸已经被　证实提高了其对核酸酶的稳定性，并形成了更理想　

的细胞定位　Ｊ。　对纳米粒子进行一些修饰，能够增强其对肿瘤　组织的靶向特异性。有人把抗癌药——紫杉醇包裹　

在聚乙烯毗咯烷酮纳米粒子中，体内实验以荷瘤小　鼠肿瘤体积的缩小和存活时间的程度来评价疗效．