【精选】纳米技术在医学上的应用.ppt

纳米技术在医学上的应用前言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(atomicforcemicroscopeAFM)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。目前已有多种原子力显微镜问世AFM克服了STM(ScanningTunnelingMicroscope)只适用于具导电性样品的不足之处。纳米氧化铁造影剂就是利用正常细胞和恶性肿瘤细胞之间的这种功能差异别显示出其对这些病灶诊断的特异性——纳米氧化铁在正常细胞和肿瘤细胞的数量不同会造成信号强度的差别这种差别在核磁共振图像中由于正常组织吸收纳米氧化铁表现为暗的低信号而病灶不吸收纳米氧化铁表现为亮的高信号。这样病灶与正常组织在核磁共振图像上会有较大的对比。(2)光学相干层析术(OCT)一种新型的纳米影像学诊断工具OCT的分辨率可达1个微米级较CT和核磁共振的精密度高出上千倍。它能每秒2000次完成生物体内活细胞的动态成像观察活细胞的动态发现单个细胞病变且不会像X光、CT、磁共振那样杀死活细胞。4.激光单原子分子探测术具有超高灵敏性激光单原子分子探测术可在含有1000亿亿(1019)个原子或分子的1cm3气态物质中在单个原子分子层次上准确获取其中一个。它可通过人的唾液、血液、粪便以及呼出的气体及时发现人体中哪怕只有亿万分之一的各种致病或带病游离分子。5.微小探针技术利用纳米级微小探针技术可向人体内植入传感器根据不同的诊断和监测目的可定位于体内的不同部位也可随血液在体内运行随时将体内的各种生物信息反馈于体外记录装置。6.癌症的早期诊断中国医科大学第二临床学院把纳米级微粒应用于医学研究完成了超顺磁性氧化铁超微颗粒脂质体的研究。运用这项研究成果可以发现直径3毫米以下的肝肿瘤。这对肝癌的早期诊断、早期治疗有着十分重要的意义。二、在治疗方面的应用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其网状结构可生长出很多新生的骨细胞所有填充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。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人工红血球纳米药物输运捕获病毒的纳米陷阱识别血液异常的生物芯片三、纳米制药技术（1）将不易被人体吸收的药物（如雌二醇）或食品做成纳米粉或悬浮液就变得容易吸收提高了药物的生物利用度。（2）把纳米药物做成膏药贴在患处可通过皮肤直接吸收而无须注射。医药专家认为利用纳米技术加工的细粒药物还适用于口服控释片、颊含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌面速溶片以及植人式制剂和脂质体等多种剂型。最近美国科研人员利用“纳米药物制剂”的新工艺将水溶性不佳或难溶药物的分子制成囊状物或包在聚合物基质中加工成纳米颗粒从而大大提高某些药物的生物利用度。胰岛素口服要解决胃内酸降解、胃肠内酶水解、穿透胃肠粘膜及肝脏首过作用四个问题。胰岛素普通制剂直接口服后吸收只有1％。而采用纳米技术的胰岛素口服给药系统成功地解决了这一问题．2、纳米中药科学证明中药的药效取决于其所含有的有效活性成分这样的有效成分主要存在于细胞内和细胞间质当中植物细胞的细胞壁和动物细胞的细胞膜成为这些有效成分的保护层。传统的加工方法无法破碎掉这些保护层致使中药的药效不能充分发挥造成原料的浪费。纳米生物技术为中药的加工工艺提供了全新的技术思路和解决方案。其指导思想是：用一种特殊的物理制备技术在常温条件下将鲜活的中药原材料进行纳米级（或亚微米级）的超微破碎一方面将药材本身的细胞壁（膜）完全击破使得细胞中最为重要的核酸物质和其它有效活性成分充分溢出；另一方面将有效成分的大分子物质破碎成能被人体直接吸收的小分子颗粒悬浮在原生母液中再采用特殊的保鲜方法将活性有效成分完好