下载文档原格式
纳米技术在生物领域的应用和前景纳米技术，作为一种前沿的科技领域，其应用范围已经覆盖到了很多领域，其中就包括了生物领域。
在科技的不断进步和人们对生命的探索中，纳米技术已经成为了重要的一环。
那么，我们接下来就来了解一下纳米技术在生物领域的应用和前景。
一、纳米技术在生物传感器中的应用生物传感器作为一种用来检测生物分子的重要手段，其敏感度和特异性非常的高。
而在生物传感器中，纳米技术则可以用来制造出更加微小、更加灵敏的传感器。
例如，利用纳米材料可以制造出一种特别小的传感器，这些传感器不仅如同烟雾探测器一样容易被吸附物质强烈吸附，还可以存在于液体之中，并对溶液中的物质进行实时监控。
另外，利用纳米技术制造出来的纳米体积电极也可以被应用在生物传感器中，这些小小的电极可以对蛋白质、细胞、DNA分子等进行监控，这种技术在药物筛选、环境监测等领域也有广泛的应用。
二、纳米技术在医疗领域的应用在医疗领域，纳米技术也展现出了十分广阔的应用前景。
比如，利用纳米技术制造出来的纳米药物可以用来替代传统的药物，从而解决传统药物的缺陷，如剂量大、毒性高等问题。
这种纳米药物的大小约在1到100纳米之间，可以通过调整粒子大小和表面性质，将药物制备成更加稳定、更加可靠的药物。
利用纳米技术能够制造出来的特殊溶胶和凝胶还可以用来制造出一些生物活性支架，这些支架可以被用来修复组织和器官，这种方法在人体血管或者神经组织修复中有重要的应用价值。
三、纳米技术在生物成像中的应用纳米技术十分适合在生物成像领域中进行研究，纳米粒子可以被用来作为非常好的显像剂，能够通过吸收或反射电磁辐射，从而成像出活着的组织或者细胞。
这种方法可以用来检测转化细胞、肿瘤细胞和其他组织的变化。
除此之外，利用纳米技术能够制造出来的纳米探针可以通过和细胞或者组织内部分子发生特定的相互作用，从而实现对分子的特异性标记和检测。
这种方法在生物成像、疾病的检测和治疗过程中有广泛的应用。
四、纳米技术在生物安全中的重要性纳米技术在生物安全中也扮演了重要的一环。
纳米技术在医学及生物领域中的应用随着纳米技术的不断发展，其应用领域也不断拓宽，其中医学及生物领域的应用备受关注。
纳米技术在这个领域中的应用主要有两个方面：一是纳米材料在医学中的应用，包括纳米药物、纳米生物活性材料等；二是纳米技术在生物学研究中的应用，包括纳米探针、纳米生物传感器等。
一、纳米材料在医学中的应用1. 纳米药物纳米药物是将药物包裹在纳米颗粒中，目的是增加药物的稳定性、增强溶解性、延长药物的半衰期等。
纳米药物的应用范围非常广泛，包括癌症治疗、心血管疾病治疗、传染病治疗等。
其中，纳米颗粒可以通过靶向药物释放来实现治疗效果的最大化。
例如，纳米颗粒可以通过靶向癌细胞来释放药物，从而减少对正常细胞的影响。
2. 纳米生物活性材料纳米生物活性材料是指用纳米技术制造的具有生物活性的材料。
这类材料在医学中的应用也非常广泛，包括生物传感器、诊断试剂、组织工程材料等。
其中，纳米生物活性材料可以通过一定的修饰来实现特定的检测和治疗效果。
例如，利用纳米生物活性材料制造的生物传感器可以实现精准的生物检测，从而提高疾病的诊断准确率。
二、纳米技术在生物学研究中的应用1. 纳米探针纳米探针是指采用纳米技术制造的用于生物分子检测的小型探针。
这些探针通常可以在生物细胞中或生物分子中实现高灵敏度和高准确度的检测效果。
例如，利用纳米探针可以实现对肿瘤标记物的快速检测、对细胞表面蛋白的快速检测等。
2. 纳米生物传感器纳米生物传感器是指以纳米技术制造的用于检测生物分子的传感器。
这些传感器可以实现高灵敏度和高准确度的检测效果，具有在体内实时监测生物分子的能力。
例如，利用纳米生物传感器可以实现心肌梗塞的早期诊断、细菌感染的快速检测等。
3. 纳米医学影像技术纳米医学影像技术是指将纳米材料引入人体并利用纳米材料在影像学中的特殊性质来实现人体影像的技术。
这种技术可以实现对生物分子、组织器官的高分辨率影像，并且具有成像速度快、没有放射性危险等优点。
纳米技术在生物检测中的应用 随着科技的不断发展，纳米技术越来越受到人们的关注。纳米技术是一种利用纳米尺度的材料和装置进行制备、加工和操作的技术，它具有超强的特性和功能。其中，纳米生物技术是近年来最受关注的领域之一。纳米技术在生物检测中的应用也越来越广泛，本文将对此进行详细的探讨。
一、纳米技术在生物检测中的优势 1. 高灵敏度：由于纳米尺度的材料表面积相对较大，因此在相同条件下，它和目标分子的接触面积更大，检测灵敏度更高，可以检测到更低浓度的目标分子。
2. 高特异性：纳米材料和生物分子之间的相互作用是高度特异的。纳米材料表面的化学性质可以被改变以适应特定分子的识别和捕获，从而实现高度特异性检测。
3. 高速度：纳米技术可以实现高通量分析，可以同时检测多个目标分子，从而提高检测速度和效率。 4. 低成本：由于使用纳米技术不需要消耗大量的试剂和材料，可以大大降低生物检测的成本。
二、纳米技术在生物检测中的应用 1. 纳米酶反应 纳米酶是指一类具有类似酶活性的纳米材料，它们能够催化生物分子反应，从而实现生物检测。比如，硒化镉纳米颗粒可以催化荧光染料的分解反应，从而实现对污染物的检测；金纳米颗粒可以催化草酰胺的分解反应，实现对植物在土壤中吸收的大肠杆菌等有害物质的检测。
2. 磁性纳米颗粒 磁性纳米颗粒具有磁性和生物兼容性，可用于生物分子的捕获和探测。通过表面修饰，磁性纳米颗粒可以具有高度特异性，可用于特定生物分子的捕获和检测。例如，锌原子可制备出金硫纳米颗粒，可用于对生物分子如蛋白质和DNA的快速检测。 3. 纳米金电极 纳米金电极是指一种以纳米金颗粒为载体的电极，其具有介电常数大和电子传输性能好等重要参数。在生物检测中，纳米金电极可以用于检测甲基化DNA、蛋白质和活性物质等，具有高灵敏度和高特异性。
4. 纳米孔阵列 纳米孔阵列是指将纳米孔有序排列在固体膜上的一种结构，可以有效地实现生物分子的捕获和检测。通过纳米孔的设计和制备，可以实现高度特异性的生物分子分离和检测。例如，纳米孔阵列可用于检测DNA和单个分子的特性。
纳米科技技术在医学领域的应用前景概述：纳米科技技术在医学领域的应用前景广阔。
纳米技术的研究和发展在医疗领域已经取得了一系列重要的突破。
纳米颗粒的材料和结构可以被精确设计和制造，用于帮助治疗癌症、心血管疾病、感染性疾病等多种疾病。
本文将主要介绍纳米技术在医学领域的典型应用。
1. 癌症治疗中的纳米技术纳米技术在癌症治疗中发挥着重要作用。
通过纳米粒子，可以有效地将药物输送到癌细胞内部，减少对健康细胞的伤害。
纳米技术可以增强药物的稳定性和抗肿瘤活性，并改善药物的生物分布和药物的释放速率。
此外，纳米技术还可以用于局部热疗，通过纳米颗粒吸收光能量，产生热量来杀灭肿瘤细胞。
这些创新的纳米药物输送系统为个性化医学提供了新的可能性。
2. 心血管疾病治疗中的纳米技术心血管疾病是全球范围内最常见的致病因素之一。
纳米技术在心血管疾病的治疗中显示出巨大潜力。
用纳米技术制造的药物具有优良的靶向性和生物相容性，可以通过靶向治疗减少心血管疾病的发病率和死亡率。
此外，利用纳米技术可以提高心脏组织工程材料的生物相容性和生物力学性能，为心脏再生提供了新的途径。
3. 感染性疾病治疗中的纳米技术感染性疾病是世界范围内的重要威胁之一。
纳米技术在感染性疾病治疗中具有广泛的应用前景。
纳米技术不仅可以提供高效的抗生素输送系统，减少抗生素的剂量和副作用，还可以通过纳米材料的抗菌特性，直接抑制病原体的生长和扩散。
此外，纳米技术还可以用于制造感染检测和诊断装置，提高感染性疾病的早期诊断和治疗效果。
4. 纳米技术在医学影像中的应用纳米技术在医学影像中也发挥着重要作用。
通过利用纳米粒子的磁性、荧光和超声等性质，可以制造出高分辨率和高敏感度的医学影像剂，帮助医生精确诊断疾病。
纳米技术还可以提高分子成像技术的灵敏度和特异性，使医学影像更加准确和详细，有助于早期发现和治疗疾病。
结论：纳米科技技术在医学领域的应用前景十分广阔。
纳米技术不仅可以提高药物的治疗效果，并减少副作用，还可以制造高效的医学影像剂，帮助医生进行更精确的诊断。
纳米生物技术的前景和应用随着科技的迅速发展，纳米生物技术作为一项新兴的交叉学科也逐渐崭露头角，并逐渐被应用于药物研发、诊断治疗、基因工程等领域。
本文将介绍纳米生物技术的前景和应用。
一、纳米生物技术的前景纳米生物技术将纳米技术和生物学相结合，通过对生物体和生物系统的研究，利用纳米材料、纳米器件和纳米技术实现对生物学的深化认识和对生物系统的精细调控。
纳米生物技术的未来发展趋势主要体现在以下几个方面：1、纳米生物传感技术：生物传感器是纳米生物技术发展的重要方向之一，其主要研究目标是开发高灵敏、高特异性的生物传感器，用于检测生物体内的分子、气体、离子等生化信号，从而实现对生物体的精细监测和治疗。
2、纳米生物材料：纳米生物材料作为纳米生物技术的重要组成部分，其主要用途是为生物体提供新的生物材料，用于修复和替代缺失的组织和器官、增强器官的功能等。
3、纳米生物制药技术：纳米技术在制药领域的应用已经成为研究热点，例如纳米药物输送系统（NDDS）可以用于更有效地治疗癌症和其他疾病。
以上三个方向都有非常广阔的应用前景，将会为人类的生命健康和社会发展做出重要贡献。
二、纳米生物技术的应用1、纳米生物传感技术在临床诊断中的应用结合生物传感技术、分子生物学和纳米技术，可以研制出新型的纳米生物传感器，用于检测和分析生物体内的分子、气体、离子等生化信号，从而实现对生物体的精细监测和治疗。
例如，目前已经应用非常广泛的葡萄糖传感器、胆红素传感器、癌症标志物传感器等，这些传感器都充分发挥了纳米生物技术在临床诊断中的重要作用。
2、纳米生物材料在医学修复中的应用纳米生物材料可以作为一种新型生物材料，用于修复和替代缺失的组织和器官、增强器官的功能等。
例如，纳米纤维素材料可以用于修复骨骼缺陷，纳米聚合物材料可以用于重建软组织，纳米纤维材料可以用于形成新血管等。
3、纳米药物输送系统在药物研发中的应用目前，纳米药物输送系统已经成为药物研发领域非常重要的一部分，主要是因为纳米材料独特的物理和化学特性，如生物相容性好、细胞渗透性好、药物分子保护性强、体内停留时间长等。
纳米技术在医学领域中的应用前景近年来，纳米技术作为一项前沿科技，正日益被广泛应用于医学领域。
纳米技术的应用不仅为医学提供了新的治疗手段，同时也为医疗设备的制造提供了更高效、更精确的工具。
纳米技术在医学领域的应用前景巨大，将为医学改革和疾病治疗带来革命性的变革。
一、纳米技术在药物运输和释放方面的应用纳米技术在药物运输和释放方面的应用是纳米医学领域的重要方向。
通过将药物封装在纳米颗粒中，可以提高药物的生物利用度，减少药物的副作用，并实现药物的靶向传输。
纳米颗粒的巨大比表面积使其具有较大的载药能力，并可通过调控颗粒的大小、形状和表面性质来实现药物的控制释放。
此外，纳米技术还可以设计具有特定靶向性的纳米药物载体，使药物直接作用于疾病灶，提高疗效。
二、纳米技术在诊断和影像学方面的应用纳米技术在医学影像学方面的应用也呈现出巨大的潜力。
通过将金属纳米粒子注入体内，可以提高医学影像的分辨率和对比度，辅助医生准确判断病灶的位置和大小。
与传统的MRI、CT等医学影像技术相比，纳米技术在有效性和精确性方面具有明显优势，能够更早地检测癌症等疾病，并提供更准确的治疗方案。
三、纳米技术在癌症治疗方面的应用癌症是人类健康的主要威胁之一，而纳米技术在癌症治疗方面的应用为提高癌症治疗的效果和减少副作用提供了新的途径。
通过利用纳米粒子的特殊性质，可以将药物直接送达癌细胞，并选择性地杀死癌细胞，从而避免对健康细胞的伤害。
此外，纳米技术还可以辅助光热疗法、光动力疗法等新型治疗方法，通过控制纳米颗粒的局部热量释放，实现对癌细胞的精确杀灭。
四、纳米技术在组织工程和再生医学方面的应用纳米技术在组织工程和再生医学方面的应用也具有广阔的前景。
通过利用纳米材料的特殊性质，可以促进细胞的增殖和分化，并模拟生物环境来修复受损组织。
例如，纳米纤维可以作为细胞外基质的替代物，提供适宜的生物支架，促进细胞的生长和组织再生。
此外，纳米技术还可以应用于人工关节、组织工程器官等医疗器械和设备的制造，为患者提供更好的生活质量。
生物纳米技术研究及应用前景生物纳米技术是指利用纳米尺度下的生物学和化学原理，结合纳米科技，设计、合成、制造和应用生物材料的技术领域。
生物纳米技术已经成为当今世界最前沿、最具有前途的技术之一。
人们利用生物纳米技术可以研究和制造出许多新材料和新产品，这些材料和产品在医疗、生物传感、环境保护等领域有着广泛的应用前景。
生物纳米技术在生物医学领域的应用前景生物纳米技术在生物医学领域的应用前景是最为广泛的。
通过利用生物纳米技术制造出的纳米材料和纳米器件，可以在细胞和分子水平上进行控制和修复，从而为医疗界带来了巨大的机会和挑战。
比如说，利用生物纳米技术可以研制出一些纳米药物，这些药物可以更准确地识别和攻击病变细胞，从而提高治疗效果和降低治疗副作用。
此外，生物纳米技术还可以应用于生物成像、分子诊断、基因疗法等领域，为医疗界带来全新的可能性。
生物纳米技术在环境保护领域的应用前景生物纳米技术在环境保护领域的应用前景同样十分广泛。
利用生物纳米技术，人们可以制造出一些高效、环保的纳米材料，这些材料可以应用于水、土壤、空气等环境的治理和修复。
例如，生物纳米技术可以应用于污水处理领域。
通过利用纳米粒子对污染物的吸附和分解能力，人们可以更有效地处理和净化污水，降低水体污染的程度。
此外，生物纳米技术还可以应用于有机废弃物的处理、土壤修复、重金属污染的治理等环境保护领域，为环保事业带来新的希望。
生物纳米技术在食品安全领域的应用前景生物纳米技术在食品安全领域的应用前景也非常广泛。
通过利用生物纳米技术制造出的一些纳米材料和纳米器件，人们可以更精确地进行食品检测和保鲜处理，减少食品安全事故的发生。
例如，利用生物纳米技术可以制造出一些高灵敏度的食品检测仪器，这些仪器可以检测出微量的有害物质和微生物，提供更安全的食品保障。
此外，生物纳米技术还可以应用于食品包装材料的制造，通过利用纳米材料的抗氧化和抗菌能力，延长食品的保鲜期，降低食品的浪费率。
纳米技术在生物科学中的应用在现代科学技术的快速发展中，纳米技术已经成为最热门的技术之一。
它被广泛应用于制造、生物科学、医学和环境等领域，成为推动人类社会前进的新动力。
尤其是在生物科学领域，纳米技术为生物科学家们提供了更加精确和高效的研究手段，加速了生物科学的发展。
一、纳米技术在生物材料方面的应用纳米技术已经成为制造生物材料的重要手段，如生物传感器、生物探针、生物纳米材料等。
由于其特殊的物理和化学性质，纳米材料可以在生物体内发挥更加精准和高效的作用。
例如，纳米镀膜可以将蛋白质和药物包覆在一起，以便它们能够更加准确地到达细胞内部进行治疗。
而纳米水凝胶可以帮助细胞定位和分离，以便进行更加精确的细胞内研究。
这种精准和高效的研究手段，将对生物科学的研究产生深远的影响。
二、纳米技术在基因工程中的应用纳米技术已经成为基因工程中的新工具，可以用于基因治疗和基因诊断等领域。
例如，纳米粒子可以用于输送基因药物到细胞内部进行治疗，同时避免对健康细胞的损伤。
而一些智能纳米粒子，如药物递送纳米粒子，可以顺利通过血脑屏障，甚至可以穿过细胞膜，更加精确地将药物输送到病变细胞内部进行治疗。
这样的技术将为人类的疾病治疗带来新的希望。
三、纳米技术在生物检测中的应用纳米技术还可以用于生物检测，如植入式生物传感器、疾病筛查等。
例如，纳米荧光探针可以用于特定分子的检测和定量，同时能够快速反应和准确测量生物分子等。
而一些基于纳米材料的生物检测技术，如基于单壁碳纳米管的检测技术，可以对DNA、RNA、蛋白质等进行快速、灵敏、特异性的检测，同时具有高通量的优势。
这些技术将极大地促进生物科学的发展和生物医学的实验。
四、纳米技术在组织工程中的应用纳米技术也可以被应用于组织工程中，如纳米支架、纳米复合材料等。
这些技术可以用于组织修复和再生，解决一些人类健康领域的问题。
例如，纳米支架可以用于修复受损的组织结构，如骨骼、软组织等。
而一些可注射的纳米复合材料也可以用于组织修复和再生。
纳米技术在生物领域中的应用 近年来，随着生物技术的飞速发展，纳米技术也逐渐成为了生物领域中的一个热门话题。纳米技术的应用能够为生物医学研究提供全新的思路和方法，有望推动生物领域的革命性突破。本文将从纳米技术在生物诊疗和药物传输中的应用进行探讨。
纳米技术在生物诊疗中的应用 传统医疗诊疗手段存在一定的局限性，如难以对疾病早期的发现和治疗进行有效的干预等。然而，纳米技术作为一种新兴的技术，能够通过制备人工“纳米器”来完成病灶的高效诊疗治疗。
一、纳米探针 纳米探针是一种可以结合疾病标志物并产生高灵敏度信号的功能性纳米材料。它可以在分子水平上检测、诊断和治疗疾病。作为一种新型的生物成像技术，纳米探针通过结合组织和细胞表面的生物标记物，可以用来标记、可视化和诊断癌症等疾病。纳米探针有独特的热敏效应、光学诊断能力和超声成像能力。
二、纳米疗法 纳米疗法指的是以纳米材料为载体来传递药物的初级医疗方式。由于纳米粒子拥有大比表面积和高表面能，当与生物药物相结合时，会显著地增强药物的稳定性，提高生物利用度和靶向性。然而，纳米疗法在临床应用中也存在着一定的挑战，例如纳米粒子的毒性、药物的释放速度和靶向性等问题。
纳米技术在药物传输中的应用 生物体内的环境极为复杂，传统药物难以直接到达目标部位，而纳米技术的出现为药物送达提供了新的手段。 一、纳米粒子 纳米粒子是一种非常小的粒子，其物理特性可用于直接到达靶位点送药，并且能够避免由于药物代谢等后续影响的发生，从而显著提高药物的疗效和治疗效果。
二、靶向纳米药物 靶向纳米药物是一种能够针对特定病变组织、细胞和分子靶点进行精准识别、定位和治疗的新型药物，除提高药物在治疗部位的浓度外，还可以大大减轻药物对健康组织的损害。
结语 纳米技术是一个日益繁荣发展的区域，它的应用领域远远不止生物领域，应用纳米技术提高生物医学的精准诊疗和药物传输效率已成为目前研究的热点之一。未来，纳米技术还将为生物医学领域带来很多新的突破。
纳米技术在医药领域中的应用前景和挑战引言：纳米技术是一项具有革命性潜力的跨学科领域，将纳米材料与自然科学、工程技术和医学相结合，开辟了医药领域的新前景。
纳米技术在医药领域的应用具有巨大的潜力，如纳米颗粒载药系统、纳米荧光探针、纳米医疗仪器等，可以在疾病诊断、治疗和预防等方面做出重大贡献。
然而，随着纳米技术的发展，也面临着一些挑战和风险。
本文将探讨纳米技术在医药领域中的应用前景和挑战。
一、纳米颗粒载药系统的应用前景纳米颗粒载药系统是纳米技术在医药领域中最为广泛应用的领域之一。
该系统利用纳米材料的特殊性质，将药物载入纳米颗粒中，实现精确的药物靶向输送。
纳米颗粒载药系统具有以下的应用前景：1. 高效靶向药物输送：纳米颗粒具有较大的比表面积和可调控的尺寸，可以实现药物的精确靶向输送，提高疗效和减少副作用。
2. 控释性能优良：纳米颗粒可以调控药物释放速率，使药物在体内持续释放，延长药物作用时间，减少用药频次。
3. 多功能性：纳米颗粒可以进行表面修饰，使其具备多种功能，如靶向性、生物成像、磁导航等，为多种疾病的治疗提供协同解决方案。
二、纳米荧光探针的应用前景纳米荧光探针是利用纳米科技和荧光技术相结合，用于疾病的诊断和监测。
纳米荧光探针具有以下的应用前景：1. 高灵敏度：纳米荧光探针具有较高的灵敏度，能够检测到生物体内微量的标志物，早期发现疾病，提高诊断的准确性。
2. 高选择性：纳米荧光探针可以通过改变组成和表面修饰来实现对不同分子的选择性识别，有助于区分不同的疾病类型。
3. 实时监测：纳米荧光探针可以实现实时监测的功能，通过荧光信号的变化可以了解疾病的发展情况和治疗效果。
三、纳米医疗仪器的应用前景纳米医疗仪器是指利用纳米技术制造的用于医学诊断和治疗的仪器。
纳米医疗仪器具有以下应用前景：1. 高分辨率成像：纳米医疗仪器可以实现对生物组织的高分辨率成像，提供更准确的诊断信息，帮助医生做出更准确的诊断。
2. 微创治疗：纳米医疗仪器可以在微创手术中发挥重要作用，通过纳米技术和微操纵技术，实现对病变组织的精确切除和修复，减少手术创伤和术后恢复时间。
３６ 甘肃畜牧兽医 ２００５年１（总１８０）期 纳米技术在动物医学中的应用前景 褚玲娜，詹 勇，许梓荣 （浙江大学动物科学学院，浙江杭州３１００２９） 中国图书分类号：Ｓ ８１８．９文献标识码：Ａ文章编号：１００６ｎ７９９Ｘ（２００５）０１一ｏ０３６—０３
纳米技术（Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）是２０世纪 ８０年代末诞生并崛起的高科技，它的基本涵 义是指能在原子、分子、超分子水平范围１～ １００ ｎｍ）内研究物质的组成，创造和应用基本 具有小结构特性和功能的新材料、设备和体 系。纳米技术是一门以许多现代先进科学技 术为基础的科学技术，是现代科学（量子力 学、分子生物学）和现代技术（微电子技术、计 算机技术、高分辨显微技术和热分析技术）结 合的产物。纳米技术的出现标志着人类的认 知领域已拓展奎厩子，分子，超分子水平，标 志着人类科学技术的新时代——纳米科技时 代的来临。 目前，美、德、日、英、法和中国均已将纳 米技术研究列入国家重点发展的领域。纳米 科学与当代生物学和医学的结合体现了科学 决策，纳米粒径的物质具有许多新的功能和 特点，在组织工程、细胞培养、医药等新领域 开拓了诱人的前景。本文主要简述纳米技术 在动物医学中的应用前景。 １动物疾病防疫诊断 １．１ 防疫 集约化畜禽养殖中，通常需要对畜禽群 进行几次多种易发性传染病的防疫注射，以 控制疫病的发生，降低疫病造成的损失。而 用纳米技术所制造的携带各种疫苗并能精确 释放的微芯片，只要一次性植入体内，就可终 身对各种传染病免疫。这样不但避免现行多 次免疫接种造成的应激给生产带来损失，而 且大大提高了免疫效果，彻底改变现行免疫 方法和程序。 １．２病理诊断 目前肿瘤诊断最可靠的手段是建立在组 织细胞水平上的病理学方法，但存在着良恶 性及细胞来源判断不准确的问题。而利用纳 米技术制造的具有超高灵敏性的激光单原子 分子探测术的问世，使得可通过唾液、血液、 粪便以及呼出的气体，及时发现机体中哪怕 只有亿万分之一的各种致病或带病游离分 子。纳米探针（ｎａｎｏｐｒｏｂｅ），一种探测单个活 细胞的纳米传感器，当它插入活细胞时，可探 知导致某种疾病的早期ＤＮＡ损伤，且可通 过探针修复受损基因。Ｖｏ—Ｄｉｎｈ等研制出 了一种纳米探针，它是一支直径５０ ｎｍ、外面 包银的光纤，传导一束氮——镉激光，用于探 知可能会导致肿瘤的早期ＤＮＡ损伤。 纳米技术研究的方法已进入基础的生物 工程，包括自动组装、细胞工程、系统生物学 （如神经系统），其关键措施是能在亚细胞水 平测量和理解信息丰富的细胞内的组织、自 我修复、自我复制。原子力显微镜（ＡＦＭ）技 术可显示单个蛋白质、聚合体分子、纳米颗粒 的分子间结构。纳米仪器同样已测量出小 ＲＮＡ（也叫纳米ＲＮＡ或有２１～２８个核苷排 列的伸展ＲＮＡ）以及它们对基因表达的重要 作用。这些细小ＲＮＡ的发现在２００２年ｓｃｉ． ｅｎｃｅ称为年度突破。利用ＡＦＭ还可以在纳 米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点，通过寻
维普资讯 http://www.cqvip.com Ｖｏ１．３５，Ｎｏ１ 综述与专论 找特异性的异常纳米结构改变，以解决肿瘤 诊断的难题。如：红细胞、巨噬细胞、食管上 皮细胞、肝内皮细胞、淋巴母细胞、肾上皮细 胞等，以及牙龈组织、骨组织、胃腺体的表面 结构等ｕ Ｊ。 ２纳米动物药物 ２．１ 纳米药物 在医药与兽药中存在抗生素使用上的药 物残留和交叉耐药性，并且畜禽使用了医药 产品之后，产生耐药性和残留，会导致人体对 药物的敏感性降低。这些问题可因纳米技术 的应用而得到改善。纳米控释靶向系统 （ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ—ｒｅｌｅａｓｅ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ， ＣＲＤＤＳ）包括纳米粒子（Ｎａｌ１０ｐａｒｔｉｃａｌｅｓ）和纳 米胶囊（Ｎａｎｏｃａｓｕｌｅｓ），它们是直径在１０～ ５００ｎｍ之间的固状胶态粒子，活性组分（药 物、抗生素、多肽、生物活性材料等）溶解、包 裹于粒子内部，或者吸附、附着于粒子表面。 纳米控释靶向系统可以缓释药物，从而延长 药物作用时间；达到靶向输送药物的目的，提 高药物生物利用度；在保证药物作用的前提 下，减少给药剂量，从而减轻或避免药物残留 及耐药性；提高药物的稳定性，有利于储存； 保护药物，防止被体内酶降解；帮助核苷酸转 染细胞，并起定位作用；建立新的给药途径。 ２．２抗茵纳米材料 随着抗菌药与抗寄生虫药在兽医临床和 畜牧业生产中的广泛应用，尤其是滥用或不 合理应用，致使畜禽的主要病原菌如金黄色 葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等已对许多抗 菌药产生耐药性，甚至产生多元耐药性。采 用纳米技术能有效地解决这些问题。 Ｇｈａｄｉｒｉ等最近发现了另外一种让人惊 异的全新的纳米管药，这种药可以杀死细菌， 即使细菌已经对传统抗生素形成抗性。通过 检测出氨基酸的不同连接，Ｇｈａｄｉｒｉ等发现了 几个含８个氨基酸的氨基酸环，这些氨基酸 环对一种常见病菌葡萄状球菌的抗生素链特 ３７ 别有效。女¨ 将含８个氨基酸的环放在细胞 膜附近，它们将自我复制并进入那些细胞膜 的管道中，形成细胞膜的细孔，结果细胞的许 多重要组分流失从而导致细胞死亡。为了把 氨基酸环制成有效的杀菌剂，必须让它进入 危险细菌的细胞膜内。他将组成管道的氨基 酸侧链拧成环状，这些侧链是一些对管道不 重要的原子团，但是可以改变管道与外界的 作用方式。接着他使一些老鼠感染上致命水 平的葡萄状球菌，并向不同的老鼠组注射不 同剂量的氨基酸环，对照组（没有被注射氨基 酸链）死亡，被注射的老鼠继续存活。理论上 讲，细菌最终还是能形成对这种纳米管药物 的抗性。但是，由于构建它们的方法简单化、 模型化，它们的组成很容易改变。因此，随着 靶细菌的进化，药物能相应地得以修饰【２．３Ｊ。 纳米氧化锌是面向２１世纪的新产品，具 备一般氧化锌无法比拟的性能，纳米氧化锌 有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧 化反应（包括细菌内的有机物），从而把大部 分病菌和病毒杀死。有关的定量试验表明， 在５ｍｉｎ内纳米氧化锌的浓度为１％时，金黄 色葡萄球菌的杀菌率为９８．８６％，大肠杆菌 的杀菌率为９９．９３％。研究表明，饲料中添 加纳米氧化锌，比一般氧化锌的药效大幅度 提高，并具有吸收率高、剂量小的特点，还可 利用纳米氧化锌的强渗透性，避开胃肠吸收 时体液环境与药物反应引起的不良反应或造 成的吸收不稳定，提高吸收率 Ｊ。 ２．３ 纳米中药 杨氏等最早提出了“纳米中药”的概念： 认为纳米中药是指运用纳米技术制造的，粒 径小于１００ ｎｍ的中药有效成分、有效部位、 原药及其复方制剂。由于运用了纳米技术， 同传统中药相比，纳米中药有缓释靶向等许 多新特点：①纳米中药表面效应和小尺寸效 应，及纳米技术加工中使细胞破壁，更多的中 药有效成分被释放出来而被人体吸收，从而
维普资讯 http://www.cqvip.com ３８ 甘肃畜牧兽医 ２００５年１（总１８Ｏ）期 提高了中药的生物利用度。②纳米中药由于 其粒径和形态的特点，容易被肝脏的Ｋｕｐｆｆｅｒ 细胞捕捉和吞噬，使药物在肝脏中聚集，然后 逐步降解释放到血液循环。对载药纳米粒进 行适当的修饰，使药物——载体复合物靠其 上面连接的单克隆抗体实现靶向性；或者也 可以利用磁性纳米载体负载药物，然后进行 体外磁体导航，使药物在目标部位聚集，实现 药物的靶向作用。③将纳米中药和纳米载体 通过各种方法制成缓释剂，药物——载体复 合物通过某种方式进入体内。药物通过囊壁 沥滤，渗透和扩散而从纳米囊中释放出来，或 者纳米粒基质本身的溶蚀使其中的药物被缓 慢释放出来，可以避免“暴释效应”。④改变 药物的物理状态，如改变药物的单元尺寸，有 可能对药物的功效产生影响。徐氏等研究了 不同粒径的雄黄对人脐静脉内皮细胞系 ＥＣＶ一３０４细胞存活率和凋亡率的影响。结 果表明，对应粒径１００～５００ｎｍ的雄黄凋亡 率分别为６８．１５％，４９．６２％，７．５１％， ５．２１％，显示了明显的尺寸效应＿５ Ｊ。 但纳米中药在生产应用方面存在问题。 首先，并非所有的中药都可以纳米化。由于 中药的成分十分复杂，且作用机制不明，对其 进行纳米化处理，通过纳米颗粒的改性作用， 有可能在增强某效应的同时，减弱另一种效 应，或出现新的毒副作用。其次，纳米加工成 本高，费用大 Ｊ。国际上采用纳米技术主要 是用于改造某些难溶性药物或保护某些特殊 活性药物，因而，须灵活运用纳米技术于中兽 医研究过程中。 ２．４纳米抗病毒材料 用树形单体或多聚体聚合物可抑制病毒 对宿主细胞的吸附和感染，此项技术被称为 纳米陷阱。Ｃｈｏｉ和Ｒｅｕｔｅｒ等发现纳米陷阱 能够在流感病毒感染细胞之前与之结合，使 病毒丧失致病的能力。其原理是细胞表面的 唾液酸是流感病毒的受体，可与流感病毒血 凝素结合，而合成的单体或多聚体聚合物以 多个唾液酸组分为侧链，也可跟流感病毒表 面的血凝素位点结合。当流感病毒结合到单 体或多聚体抑制物表面，就无法再感染宿主 细胞了。目前发现多聚体抑制物的作用效果 比单体好，而不同形状的树形多聚体对同一 病毒的抑制效果不同，同一树形多聚体对不 同病毒的抑制效果也不同，这可能与病毒的 特定生长环境有关【７］。Ｒｏｓｅｉｔａ等认为聚乙 烯酰氨基胺树状聚合物（ＰＡＭＡＭ）是一种独 特新合成的纳米材料，在许多生命科学应用 领域中树状聚合物精确控制其尺寸、形状和 位置，因而鉴于这些树状聚合物的重要特性， 作为大分子药物传递运载体在新型药物传递 和生物医学中拓宽了应用潜力。 总之，纳米技术是一种操纵原子、分子或 原子团和分子团使其形成所需物质的技术， 它使人类认识自然和改造自然的能力扩展到 分子和原子领域。目前纳米技术尚处于重大 突破的前夜，如果能在未来的几十年中获得 成功，对动物医学和人类保健的影响可能潜 力无穷。
主要参考文献 ［１］鲍幸峰，方积年．原子力显微镜在生物大分子结构 研究中的应用进展［Ｊ］．分析化学，２８（１０）：１３００—１３０７． ［２］孙祖均，李军锋．纳米技术在畜牧兽医上的应用前 景［Ｊ］．黑龙江畜牧兽医，２００３，（３）：１７—１８． ［３］Ｊ Ｍ Ｂｕｒｉａｋ，Ｍ Ｒ Ｇｈａｄｉｒｉ．Ｓｅｌｆ—ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｐｅｐｔｉｄｅ ｂａｓｅｄ ｎａｎｏｔｕｂｌｅｓ［Ｊ】．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．１９９７， （４）：２０７—２１２． ［４］邓均明，张 曦．纳米技术在饲料工业中的应用 ［Ｊ】．饲料世界，２００２，（３）：９一ｌＯ． ［５］李 战，吴敏．纳米技术和纳米中药的研究进展 ［Ｊ］．上海中医药杂志，２００３，３７（１）：６１—６４． ［６］张晓静，吴皓．中药纳米化的作用及存在的问题 ［Ｊ］．江苏中医药，２００３，２４（３）：４０—４４． ［７］赵卫，曹虹，万成松，等．纳米技术在生物医学 中的应用［Ｊ］．第一军医大学学报，２００２，２２（５）：４６１—４６５．
