第六章纳米生物材料1.ppt

;6.1 纳米材料的概述;6.1.1 纳米及纳米技术;6.1.2 国外纳米技术进展;6.1.3 国外纳米技术进展;6.1.4 纳米技术在当代中国的发展;6.1.5 纳米材料的基本效应;四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大。 四个方面应用: (1). 纳米电子学: 拥有崭新功能的电子仪器，有高速度及低能量消耗的优点; (2). 纳米材料科学 (3). 纳米生物学: 包括去氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的基因图谱 (4). 纳米医学: 发明、设计及生产纳米级的新药物。 ;6. 2 纳米材料在生物医学上的应用;纳米载体; 纳米药物载体 简介：在医药领域，纳米级粒子使药物在人体内的传输更为方便，纳米级粒子包裹的智能药物进入人体后，可主动有哪些信誉好的足球投注网站并攻击癌细胞或修补损伤组织。 例：德国一家医院的研究人员将一些极其细小的氧化铁纳米颗粒，注入患者的肿瘤里，然后将患者置于可变的磁场中，使患者肿瘤里的??化铁纳米颗粒升温到45～47度，这个温度足以烧毁肿瘤细胞，而周围健康组织不会受到伤害。;理想的纳米药物载体应具备以下性质： a.具有较高的载药量； b.具有较高的包封率； c.有适宜的制备及提纯方法； d.载体材料可生物降解，毒性较低或没有毒性； e.具有适当的粒径与粒形； f.具有较长的体内循环时间。 ;纳米药物载体分类;2 控释载药纳米微粒 ;3 靶向定位载药纳米微粒 ;4 载药磁性纳米微粒（物理靶向） ;（一）纳米药 靶向给药： 口服给药要受到两种首过效应的影响，即胃肠道上皮细胞中酶系的降解、代谢及肝中各酶系的生物代谢。许多药物很大一部分因首过效应而代谢失效。 注射途径的非靶向药物可均匀分布在全身循环中，在到达病灶之前，要经过同蛋白结合、排泄、代谢、分解等步骤，只有少量药物才能达到病灶。 靶向给药目的就是提高靶区的药物浓度，从而提高药物的利用率和疗效，并降低药物的副作用。纳米药物载体有效的解决了上述问题。; 优势：难溶性药物的溶解与比表面积有关，粒子小，比表面积大，溶解性能就好，利用率高，疗效也好。 纳米粒在尺度上下降3个数量级，它的表面积就提高6个数量级，6个数量级就是一百万倍，也就是说其疗效就会提高一百万倍。 2001年，世界上首项将纳米技术应用于中草药加工领域的纳米中药微胶囊生产技术，在西安国家高新技术产业开发区诞生并通过了产品技术鉴定。 ;（二）纳米磁性颗粒 肿瘤比正常组织更容易被加热，当加热到43℃时，癌细胞被杀死而正常细胞则不会受到损害。因而高温是一种副作用小而治疗效果好的方法。 当在肿瘤周围植人铁磁性材料并加上交替磁场后，就可通过磁滞的损失达到加热肿瘤的目的。 顺磁性的纳米铁氧体颗粒在外加磁场的作用下 温度上升到45℃，可达到杀死肿瘤的目的。 ;纳米基因载体;纳米生物器件;;纳米机器人在清理 血管中的有害堆积 物 ---中国科学院合肥 研究院 的研究 中国科学院沈阳自 动化所研制研制的 纳米微操作机器人 在10×10微米的基片 上刻出的字样 ;肾结石、胆结石的治疗 将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里内,直接到达结石所在的部位,并且直接把结石击碎。 ;2. 纳米生物传感器;纳米生物芯片;基因芯片;基因芯片的测序原理图 ;生物芯片的应用;蛋白质芯片;未来发展方向;纳米中药;　特点： 原药及其复方制剂。在初步的筛选试验中，对某些矿物药进行纳米化处理，再??行药效学验研究，结果表明，药物经纳米化处理后出现了某些新的药效学特性。因此，纳米中药与微米中药相比，最大的特点是能改变中药的药学特性，这对于采用高新技术提升传统中药的质量和水平以及研制开发具有新药效的中药制剂具有重要的意义。;纳米中药面临的问题;纳米组织工程材料; 纳米陶瓷材料用于人工骨关节、牙齿修复、耳骨修复等，其强度、韧性、硬度以及超塑性都有显著提高。 新型纳米抗炎敷料，表面结构发生根本性变化，面积显著增大，杀菌效果增加百倍以上。 利用纳米技术的DNA复制与自我生长、自我制造机理，可研制出有生物相容性的各种人体器官和骨骼修复剂与自生长材料、人血代用品等。 ;可利用纳米薄层能分解有机物、抑制细菌滋生的自我清洁特性可制成各种无菌器械用于临床。 在医疗保健领域，用掺入多种微量矿物质元素的微元化纤维及陶瓷纤维等纳米材料，可制成衣物、垫料等，有助于关节炎等病症的治疗、屏蔽电磁波能量，保障人体不受侵害。 加入了纳米材料的食品还可杀菌并提高胃肠吸收能力。 ;