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天津市生命科学中心实验室 生命科学展 2004-04-22 纳米医学 纳米技术与生物医学结合就形成了纳米医学。纳米医学可以分为两大类。一是在分子水平上的医学研究，基因药物和基因疗法等就是典型体现。二是其他物质的纳米技术和材料研究成果引入医学领域，如某种纳米装置在医疗和诊断上的应用。 纳米医学的奥秘在于，一是可以从纳米量级的尺度来进行原来不可能达到的医疗和防治，二是当生命物质的结构单元小到纳米量级的时候，其性质会有意想不到的变化。 医学的未来广阔无边，但也将出奇地微小，或许再过不了几年，医生便可以利用一种超微型的，“聪明炮弹”找到你体内的癌细胞，它会以激光消灭癌细胞并报告其战绩。这听来不可思议，但却是事实，纳米医学正在走向临床 胰岛素泵-无痛注射胰岛素 研究人员发明出一种全新的胰岛素注射装置，可让糖尿病患者简单无痛地注射胰岛素和其它药物，可大大改善糖尿病患者的日常生活。  这种被称作为纳米泵的注射装置，实际上是一种微小的硅的排列体，其中包含几十或者几百个微小而又中空的锥型结构，用肉眼几乎看不见。由于这种独特的系统可以传送大分子，如胰岛素等，因此可以利用它来进行胰岛素注射。 人工红细胞 研究人员正在设计一种装备纳米泵的人工红细胞，携氧量是天然红细胞的200倍以上。当因心脏发生意外，突然停跳时，可将其注入人体，提供生命赖以生存的氧。这种“细胞”是个约1微米大小的金刚石的氧气筒，内部有1000个大气压，泵动力来自血清葡萄糖。它输送氧的能力是同等体积天然红细胞的236倍，并维持生物活性。 　　 纳米药物输运 纳米生物药物输运是利用纳米技术把新型基因材料输送到已经存在的DNA里，而不会引起任何免疫反应。树形聚合物是提供此类输送的良好候选材料。因为它是非生物材料，不会诱发病人的免疫反应，没有形成排异反应的危险，所以作为药物的纳米载体，携带药物分子进入人体的血液循环，可使药物在无免疫排斥反应的条件下，发挥治病的效果。 “纳米陷阱” . 捕获病毒的纳米陷阱树形聚合物还可用于制备能够捕获病毒的纳米陷阱。纳米陷阱的原理是装载有与病毒结合的超小分子，使病毒丧失致病能力。例如，人体细胞表面含有硅铝酸受体结合位点，而病毒则可能具有硅铝酸受体。把能够与病毒结合的硅铝酸位点覆盖在陷阱细胞表面，当病毒结合到陷阱细胞表面时，就无法再感染人体细胞。这样，在病毒感染细胞之前就可将其捕获。陷阱细胞能够繁殖，由外壳、内腔和核三部分组成。可以将它的内腔充填药物分子，它能够被直接送到肿瘤内。研究者希望发展针对各种致病病毒的特殊陷阱细胞和用于医疗的陷阱细胞库。 　　 血液中的巡航探测者 生物芯片 生物芯片是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。 　 目前常用的生物芯片有：基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片、细胞芯片。 生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化等。 “蛋白芯片检测系统”使一滴血检测肿瘤成为可能 将一滴血点在蛋白芯片检测系统上，再经过特别的生物芯片检测仪分析，就可以告诉患者是否患有肿瘤或身体的哪个部位患有肿瘤。这听起来不可思议的事情日前由上海数康生物科技公司实现。 据了解，肿瘤的早期发现对于治疗至关重要。然而，由于目前医疗水平的限制，大多数检测手段只能对中晚期肿瘤进行检测，无法做到肿瘤的早期诊断，使得一部分患者因此丧失了治疗时机。 新研制的多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统，基于生物芯片技术和免疫学技术，通过检测１２种肿瘤标志物，可以达到对１０种常见肿瘤（原发性肝癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌、食道癌、卵巢癌、子宫内膜癌、结／直肠癌、乳腺癌）进行同时检测的目的。这种产品经有关部门的临床验证，其准确率在８０％以上，可广泛地应用于临床辅助诊断、体检普查等领域。 * 研究人员正在设计一种 美国圣地亚国家实验室的发现实现了纳米爱好者的预言。正像所预想的那样，纳米技术可以在血流中进行巡航探测，即时地发现诸如病毒和细菌类型的外来入侵者，并予以歼灭，从而消除传染性疾病。 Micheal Wisz做了一个雏形装置，发挥芯片实验室的功能，它可以沿血流流动并跟踪像镰状细胞血症和感染了爱滋病的细胞。血液细胞被导入一个发射激光的腔体表面， 从而改变激光的形成。癌细胞会产生一种明亮的闪光；而健康细胞只发射一种标准波长的光，以此鉴别癌变。 基因芯片 蛋白芯片 生物芯片是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，是由微电子学、物理学、化学、计算机科学与生命科学交叉综合的高科技。