纳米科技概论 第三章 第 一讲 纳米技术在生物医学 中的应用概述
一、引言 人体是由多种器官组成的，人体器官是由各 种细胞组成的。细胞的尺度大约在微米至毫米之 间，细胞是人体器官组织的基本单元，人体器官 就是各种细胞的不同组合构成的，从而使不同器 官具有不同的功能。但是，细胞还不是构成人体 组织的最小单元，细胞还是由无数的更小的生物 分子构成的，生物分子包含各种各样的蛋白质、 DNA 、核酸等。所以，人体的最基本成分是生物 分子。
二内显微手术 纳米医用机器人极其微小，能够在血管中游 走，可以用来捕捉和移动单个细胞，也可用来清 除血管壁上、心脏动脉上的脂肪沉积物，大大减 少或根除心血管疾病的发病率。医用机器人还可 以在人体组织的间隙里清除病毒细菌或癌细胞， 像传统的外科手术一样修复心脏、大脑和其它器 官等。
二、纳米科技在医学方面的应用 3、纳米医用机器人和完全可控的体内显微手术 有人预测，在10 ～20 年后第一个牙科用纳米 机器人将被制造出来，它可以精确的控制牙痛， 并在一次门诊中就实现用组织培养的整体牙进行 换牙治疗，或者在纳米尺度上迅速精确的实现牙 组织的修复，或实现永久的脱敏，或在一次门诊 中就完成正牙治疗，或通过共价解和镶上宝石般 的珐琅质，或长久的保持口腔卫生。
二、纳米科技在医学方面的应用 4、研制出可以攻克和杀死任何肿瘤细胞和病 毒的特效药物 应用纳米技术，将药物颗粒达到比细菌小得 多的纳米级（25nm），完全可以进入细菌内与他 们的酶直接结合，将细菌直接杀死。因为细菌没 有时间也不可能去改变基因来适应它，从而也就 不会产生耐药性。而且，这种药物完全可以透过 皮肤、血管，效果明显，对深层感染也有效。
二、纳米科技在医学方面的应用 纳米技术将会给医学带来一场前所未有的革 命，大幅度地提高人类健康水平，使人们真正 能够达到延年益寿的目的。可以预见，纳米技 术可望在以下几方面得到突破和应用是为期不 远的事情。
二、纳米科技在医学方面的应用 1、在分子的水平上认识和理解病变的机理
在已完成的人类基因序列图谱草图绘制的 基础上，人类对人体本身的认识可望达到分子 级的水平，并能在细胞的分子结构和分子的基 因水平上认识和理解病变的机理，为彻底根治 疾病提供理论基础。
一、引言 具有不同生物活性的生物分子在人体中扮演 着不同的角色，有着不同的作用和分工。只要构 成人体活性的生物分子出现故障，就会导致人体 细胞的异常或死亡，使人体感到不适或生病、衰 老，甚至死亡。因此，从微观的角度来讲，给患 有疾病的人治病就是要修复这些出现异常的生物 分子。
一、引言 然而，目前的医学水平还远没有达到修复人 体生物分子的水平。只有纳米技术才可以揭示人 体生物分子的微观构造，它在医学上的应用就是 纳米医学。纳米医学的本质就是在分子水平上研 究和认识人体的生命组成，解释人体复杂的生命 过程，最终在分子尺度的水平上进行人体疾病的 诊断、治疗以及预防。
二、纳米科技在医学方面的应用
3、纳米医用机器人和完全可控的体内显微手术 除此之外，利用纳米医用机器人在人体内行 走自如的能力，可进行定位给药，把药直接送到 需要部位，也可在人体内实施显微注射将药直接 注射到产生病变的细胞内，达到最快最好的疗效。 同时，纳米医用机器人还可以对人体进行定期的 健康检查。
一、引言
为了实现纳米医学技术，一个重要的内容就 是创造由分子组成的并具有类似于人体器官组织 功能的极其微小的纳米装置和机构。利用这些装 置和机构，可以方便地植入人体，用它来改善人 体的生命系统。
一、引言 同时，这些微小的装置和机构还可以随意出 入细胞内外，完成各种各样的特殊的医疗使命： 修复发生畸变的基因； 扼杀处于萌芽状态或发生癌变的癌细胞； 及时捕捉侵入人体的细菌和病毒并立即消灭， 防止发生疾病； 探测人体内化学成分和生物化学成分的变化， 适时地释放相应的药物或人体所需的微量物质， 及时地改善人体的健康状况。
二、纳米科技在医学方面的应用 4、研制出可以攻克和杀死任何肿瘤细胞和病 毒的特效药物 安信纳米公司推出的“光谱速效纳米抗菌颗 粒”，由于它无毒、无味、无刺激性、无过敏反 应，速效、长效，已通过中国科学院、中国医学 科学院等多家权威机构检测，进入规模化生产阶 段，在数十家大医院临床应用。
二、纳米科技在医学方面的应用 2、大幅度地提高医学诊断和疾病检测的精度 当这种新仪器在临床应用后，就能够及早发 现细胞的病变从而把疾病“扼杀在萌芽状态中”， 不会像现在那样等到生命垂危时才被 CT或核磁共 振检查出癌症的病变。不久的将来，人类癌症的 早期诊断和及时得到有效的治疗就会变成现实。
二、纳米科技在医学方面的应用 2、大幅度地提高医学诊断和疾病检测的精度 应用纳米技术，可以研制适用于不同的诊断 和检测目的，能够直接插入人体不同部位活细胞 内的微型探测器。由于微型探测器及其传感器很 小，插入活细胞内部都不会干扰细胞的正常生理 过程，但却能够获取活细胞内反映其功能状态的 动态信息，为临床疾病的诊断和治疗提供客观依 据。
二、纳米科技在医学方面的应用 2、大幅度地提高医学诊断和疾病检测的精度 现在常用的人体诊断检测仪器是CT（计算机 断层造影术）和核磁共振术，它的分辨率是在mm 级。正在研究的被称为“分子雷达”的光学相干 层析术（OCT）的分辨率可达 1μm，比CT和核磁 共振术的精密度要高出上千倍，并能以每秒 2000 次的速度快速地完成生物体内细胞的动态成像， 可以实施观察活细胞的动态过程和变化，即使是 单个细胞出现的病变也可以准确地检测出来。
二、纳米科技在医学方面的应用 4、研制出可以攻克和杀死任何肿瘤细胞和病 毒的特效药物 随着人类基因组计划的成功实施，不断破译 人类基因的遗传语言，搞清楚基因机构与功能之 间的内在关系，从而明确生命起源和进化的过程 以及细胞的发育、生长与分化的分子机理，最终 找出人类各种疾病发生的真正原因。
二、纳米科技在医学方面的应用 4、研制出可以攻克和杀死任何肿瘤细胞和病 毒的特效药物 在不断揭示人类疾病原因的基础上，应用纳 米技术，将研制出各种特效药物，直接杀死任何 肿瘤癌细胞和病毒，完全修复受损的人体细胞组 织。