第八章 纳米材料在生物医学领域的应用-1.ppt

* 药物控释的作用：提高药物的治疗效果和减少其用量和毒副作用。 基因治疗：研究可自控或靶向释放蛋白、基因等特异性生物活性物质的材料的设计以及生物导向性原理。借助于载体，使正常基因才能进人细胞核内。 * 纳米生物医药研究是一个新兴的交叉科学，体现了多学科的特点，有材料学、化学、药学甚至医学的各方面专家。对于纳米生物医药的定义以及研究内容的一个初步的共识是：认为纳米技术与生物医药研究的结合，不仅仅是纳米材料在生物医药领域内的应用，也不能苛刻地要求物理上的量子效应，也不完全是粒子的大小问题。究竟纳米医药的界定在哪里，大家认为现在不妨模糊一点，从实用的角度出发，只要是对具体的研究有意义的纳米量级的现象，都可以称作纳米生物医药范畴。 国际上普遍认为最有发展前景的几个方面，包括：　　 1、纳米技术在生物医药基础研究中的应用。纳米尺度的一些高精度单分子观测操纵技术，在生物医药基础研究中意义重大。 　　 2、纳米生物传感器。目前还处于研究前期，但长远发展意义明显。 　　 3、纳米生物医用材料，特别是组织工程材料的研究。 　　 4、纳米药物，这将是纳米生物医药领域最强的生长点。其中还可以细分为两个方面：1）纳米药物载体和给药系统，这方面的研究除材料外，还必须加强与药物作用机理的有机结合，以及具体药效的验证；2）纳米药物粒子，如中药纳米颗粒、重组蛋白、DNA导入粒子等等，这方面的研究需要加强。 　　 * -----世界各国纳米生物技术研究的重点和热点: * 不仅仅是纳米材料在生物医药领域内的应用，也不苛求于物理上的量子效应，也不完全是粒子的大小问题。 * 特殊纳米给药系统指除了普通的NP外，随研究的深入而开发的长循环NP、固体脂质NP、免疫NP、磁性NP、热敏感NP、PH敏感NP * 肾毒性的下降可使医生给病人一个相对高的药物剂量，提高治疗指数。 * 高分子纳米药物载体:高分子生物降解性药物载体或基因载体； * 肝脏内的网状内皮细胞是由巨噬细胞构成，它可以吞噬氧化铁颗粒，而恶性肿瘤细胞仅含极少量的巨噬细胞，没有大量吸收氧化铁的作用。氧化铁造影剂就是利用正常细胞和恶性细胞之间的这种功能差别，对肝癌进行诊断和治疗。由于氧化铁在正常细胞和恶性细胞中的数量不同，因此在磁共振图象中，正常组织吸收纳米氧化铁表现为黑的低信号，病灶则不吸收纳米氧化铁表现为亮的高信号。 * 肝脏内的网状内皮细胞是由巨噬细胞构成，它可以吞噬氧化铁颗粒，而恶性肿瘤细胞仅含极少量的巨噬细胞，没有大量吸收氧化铁的作用。氧化铁造影剂就是利用正常细胞和恶性细胞之间的这种功能差别，对肝癌进行诊断和治疗。由于氧化铁在正常细胞和恶性细胞中的数量不同，因此在磁共振图象中，正常组织吸收纳米氧化铁表现为黑的低信号，病灶则不吸收纳米氧化铁表现为亮的高信号。 (1)较高的载药量; (2)较高的包封率; (3)适宜的制备与提纯方法; (4)载体材料可生物降解,无生物毒性; (5)适当的粒径与粒形:平均粒径≤30 nm,最优在≤15 nm,粒径均匀(粒径分布窄)ｄ=±30%; (6)较长的体内循环时间 其它：在水溶剂中悬浮稳定,不易产生絮凝;具有着色性,特别作为靶向对比剂和指示剂;作磁靶向的纳米药物载体,最好是强超顺磁体。 理想的纳米药物载体的性质: 靶向药物技术的研究:研究目的:提高靶区的药物浓度. 提高药物的利用率和疗效以及降低药物副作用的问题:  A.物理化学导向: 利用药物载体的pH敏、热敏、磁性等特点在外部环境的作用下(如外加磁场)对肿瘤组织实行靶向给药。 例如:磁性纳米载体在生物体的靶向性是利用外加磁场，使磁性纳米粒在病变部位富集，减小正常组织的药物暴露，降低毒副作用，提高药物的疗效。磁性靶向纳米药物载体主要用于恶性肿瘤、心血管病、脑血栓、冠心病、肺气肿等疾病的治疗。 B.生物导向：利用抗体、细胞膜表面受体或特定基因片段的专一性作用，将配位子结合在载体上，与目标细胞表面的抗原性识别器发生特异性结合，使药物能够准确送到肿瘤细胞中。 物理化学导向在实际应用中缺乏准确性，很难确保正常细胞不受到药物的攻击,而生物导向可在更高层次上解决靶向给药的问题. 靶向技术研究:如何让药物瞄准病变部位? 纳米药物载体的研究有效地解决了这一问题. 纳米靶向药物主要分为： ①主动靶向药物 某些特殊的克隆抗体对某些细菌和组织具有选择性主动的亲合力(攻击能力)； ②被动靶向药物 以长循环脂质微球为载体； ③磁控靶向药物 以磁性纳米微粒为载体，在外磁场作用下，达到选择性位置和指定细胞； ④智能靶向药物 自动辨别、治疗药物、计算机三方面的纳米组装的医药机器人。 几种常见的纳米药物载体 (1) 纳米磁性颗粒； (2)高分子纳米药物载体:高分子生物降解性药物载体