纳米材料在医学上的应用.ppt

1、纳米材料在生物工程及医药上的应用,汇报人：,为什么我们纳米材料会广泛应用在医药上？ 纳米材料引入医药对医药有何影响？ ,我们都知道，目前的医疗技术尚无法达到分子修复的水平。而纳米医学则是在分子水平上，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等等，最终实现纳米医学，使人类拥有持续的健康。,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

2、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。,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 纳米氧化镐；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

3、成，但在移植入人体后仍有损坏的可能性。结晶纳米氧化镐是一种具有高度抗生物损耗的替代材料。,纳米银粉：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。,纳米骨材料：把它植入体内填充各类型的骨缺损，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,智能药物:美国正在设计一种纳米智能炸弹，它可以识别出癌细胞的化学特征。这种智能炸弹很小，仅有20纳米左右，能够进入并摧毁单个的癌细胞,三、纳米技术在分子生物学中的应用工程,1 . 生物芯片技术 生物芯片是基因生物学与纳米技

4、术相结合的产物，它不同于半导体芯片，它是在很小的几何尺度的表面积上，装配一种或集成多种生物活性分子，仅用微量生理或生物采样，即可同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和DNA的特性，以及它们之间的相互作用，获得生命微观活动的规律。生物芯片可以粗略地分为细胞芯片、蛋白质芯片（生物分子芯片）和基因芯片（DNA芯片）等几类，都有集成、并行和快速检测的优点，已经成为21世纪生物医学工程的前沿科技。,2. 纳米机器人 纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。 “纳米机器人”是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。,在血管中运动的纳米机器人，正在使用

5、纳米切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物。,纳米机器人消灭癌细胞虚拟图,纳米机器人应用前景,动脉粥样硬化的治疗 机器人能够从动脉壁上清除粥样沉积物。这不仅会提高动脉壁的弹性,还会使通过动脉的血液流动状况得到改善。 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。 检查体内疾病,四、纳米技术在相关领域的其他应用,1 .生化检查 伊利诺依大学迈尔斯特拉诺 (Michael Strano)的研究组 正研究用碳纳米管验血。 原理：给纳米管涂上一层酶，它就能在有糖的环境下制造过氧化氢，然后激发电子流，当激发的电子流与红外线接触会发

6、出光照 这是纳米管的一种独特反应,2 .用量子点检测肿瘤细胞,由于量子点技术有其独特的标记特点，它必将成为今后生物分子检测的尖端技术，为DNA 检测(DNA 芯片) 、蛋白质检测(蛋白质芯片) 和探索蛋白质蛋白质之间(抗原抗体、配体受体、酶底物) 反应原理提供更先进的方法。同时也将极大的推动生物显像技术和生物制药技术的迅猛发展，给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。,3 .跟踪生物体内活动,美国伯克利大学的纳米研究部门的崔先生指出：有的纳米颗粒具有发光功能，科学家们把这种纳米颗粒送进人的组织、器官内，然后从人体外部向内照射近红外线，纳米颗粒在体内会发光，可以跟踪了解人体细胞的变化情况，从而达到追踪病

7、毒等效果,4 .智能化的纳米药物传输系统,研究者制备的纳米粒子进入前列腺癌细胞中靶向传输化疗药物,把药物放入磁性纳米颗粒的内部，这些颗粒就可以自由地在血管和人体组织内运动加外磁场导向，使其向病变部位聚集。,纳米材料的危害,德国对产品中纳米材料和纳米粒子潜在的癌症风险进行评估 生意社3月16日讯纳米材料被广泛应用于工业和消费品中。近日，德国环境风险评估委员会(BfR)和联邦环境局(UBA)对各类纳米材料可能产生的致癌作用进行了风险评估。 BfR和UBA称，一系列的动物研究表明许多纳米材料，如碳纳米管(Carbon Nanotubes CNTs)和二氧化钛(TiO2)可能会通过呼吸道摄入(吸入)而致癌。然而，可用的数据并不足以将这些材料归类为“可能导致癌症”之中。原因是这些数据通常来源于动物实验，这些物质的内在性能并不知晓。,结束语,纳米材料，既给我们的生活带来了无限的便利，但同时，我们对于纳米