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纳米生物技术及其应用.ppt

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*2.细胞内部染色细胞内部染色对用光学显微镜和电子显微镜研究细胞内各种组织是十分重要的一项技术。未加染色体的细胞衬度很底,目前有几种染色技术,如荧光抗体法、铁蛋白抗体法和过氧化物酶染色法等,目的是提高用光学显微镜和电子显微镜观察细胞组织的衬度。随着细胞学研究的发展,要求进一步提高观察细胞内组织的分辨率,这就需要寻找新的染色方法。纳米微粒的出现,为建立新的染色技术提供了新的途径。第23页,共31页,星期日,2025年,2月5日*QuantumDots(QDs)量子点(半导体纳米晶体)量子点是以CdSe为核、CdS或ZnS为壳的核-壳型纳米体。应用范围广多种颜色抗光致漂白性安全荧光时间长用于追踪神经细胞膜中的氨基乙酸受体的活动性及扩散性NATURE,VOL432,2004第24页,共31页,星期日,2025年,2月5日*可用于非同位素标记的生物分子的超灵敏检测,如在QD表面连接上巯基乙酸(HS-CH2COOH),从而使量子点既具有水溶性,还能与生物分子(如蛋白质、多肽、核酸等)结合,通过光致发光检测出QD,从而使生物分子识别一些特定的物质。与蛋白质偶联,形成生物传感器,测定生物体内物质的特性。第25页,共31页,星期日,2025年,2月5日*用疏水的改良聚丙烯酸包被量子点,使之与免疫球蛋白G和链霉亲和素相结合,使其能准确的结合并标记在细胞表面蛋白、细胞支架蛋白和细胞核内的蛋白质上,利用其抗漂白的性能,通常对于定量检测荧光分子及生物活细胞的模拟具有很大的价值。第26页,共31页,星期日,2025年,2月5日*生物芯片技术:量子点色彩的多样性满足了对生物高分子(蛋白质、DNA)所蕴含海量信息进行分析的要求。将聚合物和量子点结合形成聚合物微珠,微珠可以携带不同尺寸(颜色)的量子点,被照射后开始发光,经棱镜折射后传出,形成几种指定密度谱线(条形码),这种条形码在基因芯片和蛋白质芯片技术中有光明的应用前景。第27页,共31页,星期日,2025年,2月5日关于纳米生物技术及其应用第1页,共31页,星期日,2025年,2月5日*从分子的微观角度来看,目前的医疗技术尚无法达到分子修复的水平。纳米医学是在分子水平上,利用分子工具和人体的分子知识,创造并利用纳米装置和纳米结构来防病治病,改善人类的整个生命系统。例如:修复畸变的基因、扼杀刚刚萌芽的癌细胞、捕捉侵入人体的细菌和病毒,并在它们致病前就消灭它们;探测机体内化学或生物化学成分的变化,适时地释放药物和人体所需的微量物质,及时改善人的健康状况。最终实现纳米医学,使人类拥有持续的健康。第2页,共31页,星期日,2025年,2月5日*一、在诊断方面的应用

1、遗传病诊断纳米技术有助诊断胎儿是否有遗传缺陷。妇女怀孕8个星期时,血液中开始出现少量胎儿细胞。利用具有纳米级大小孔洞的半透膜或特殊的合成纳米管等,可把胎儿细胞分离出来进行诊断。不需要进行羊水穿刺。目前美国已将此项技术应用于临床诊断中。2、病理学诊断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。利用原子力显微镜(atomicforcemicroscope,AFM)可以在纳米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点。通过寻找特异性的异常纳米级结构改变,以解决肿瘤诊断的难题。第3页,共31页,星期日,2025年,2月5日*二、在治疗方面的应用1、纳米化增加药物吸收度增大药物的表面积促进溶解。药物大分子就能穿透组织间隙,也可以通过人体最小的毛细血管。而且分布面极广。应用于中药制剂。药物的物理活性、靶向性比普通中药大大提高。2、纳米医用材料目前广泛使用的人工心脏瓣膜,是由钛金属与不锈钢合金所构成,但在移植入人体后仍有损坏的可能性。结晶纳米氧化锆是一种具有高度抗生物损耗的替代材料。银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃。只需用极少量的纳米银即可产生强力的杀菌作用。第4页,共31页,星期日,2025年,2月5日*纳米骨材料:把它植入体内填充各类型的骨缺损,其网状结构可生长出很多新生的骨细胞,所有填的纳米骨材料,最后会降解消失,骨缺损部能完全被新生骨取代。具有纳米级别的天然骨分级结构和天然骨的多孔结构第5页,共31页,星期日,2025年,2月5日*智能药物这是纳米医学中的一个非常活跃的领域,适时准确地释放药物是它的基本功能之一。863计划项目“心血管病与糖尿病多指标微流控芯片检测系统的研制”,为糖尿病人研制超小型的、模仿健康人体内的葡萄糖检测系统,它能够被植入皮下,监测血糖水平,在必要的时候释放出胰岛素,使病人体内的血糖和胰岛素含量总是处于正常状态

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