纳米技术在医学上的应用
• • • • • 1 抗感染领域 2 手术领域 3 移植材料镀膜防排异 4 肿瘤方面 5 妇产科领域
1 抗感染领域
抗感染纳米药物 我国纳米材料在医药领域的应用达到世界先进水平, 已达到用纳米技术研制出 新一代抗菌药物。 这种粉末状的纳米颗粒、 金黄色葡萄球菌等致病微生物均有强烈的抑制和杀灭作用。
4 肿瘤方面 抗癌新方法
纳米级粒子使药物在人体内的传输更为方便, 用纳米粒子包裹的智能药 物进入人体后, 可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。 。新的磁疗法是将细微的铁氧体粒子用葡聚糖分子包裹, 在水中溶解后 注入肿瘤部位, 癌细胞和磁性纳米粒子浓缩在一起, 肿瘤部位完全被磁场闭。 这样通电加热时,肿瘤部位的温度可以达到47 ℃,慢慢杀死癌细胞,而临近的 健康组织丝毫不受影响。
5 妇产科领域
由于纳米比生物体内的细胞(红血球)小得多, 所以纳米微粒在临床诊断上 有着广阔的应用前景。为判断胎儿是否具有遗传缺陷,过去常采用价格昂贵 并对人身有害的羊水诊断技术。而纳米技术就可以简便安全地达到目的。妇 女怀孕8 个星期左右,在血液中开始出现非常少量的胎儿细胞, 用纳米微粒很 容易将这些胎儿细胞分离出来进行诊断。目前,美国已将此项技术应用于临 床。
纳米技术
在医学上的应用
纳米技术的不断进步和成熟, 可解决许多领域中的难题,医疗领域也在其 中。面对纳米技术的发展,医务工作者面临的挑战是怎样将纳米技术和临床 工作联系起来, 将纳米材料应用于医学领域,纳米生物学就应然而生。
纳米技术和医学领域中的人体结构有很多的相关之处。 人体是由细胞组成的,细胞主要由蛋白质组成,蛋白质又由 分子和原子组成。原子的排列方式决定了物质的属性。排 列方式的改变可以引起疾病的发生。纳米材料是有纳米颗 粒构成的固体材料, 其中纳米颗粒的尺寸最多不超过100 纳米;在正常情况下,应不超过10 纳米。纳米生物学研究纳 米尺度上的生命现象, 并根据生物学的原理发展分子工程。 建造纳米机器人是纳米生物学的研究目标之一。纳米机器 人的构想是以酶为控制中枢, 各种功能分子作为机械手,构 成一种能完成特定功能的生物机器。或者把纳米机械和生 物大分子有机地结合在一起, 植入那些电子器件为控制中 心, 通过传感器, 人为地操纵这种生物———非生物的结合 体。纳米机器人的诱人应用是将这些功能微型机器人注入 人体血管内,进行全身健康检查和治疗。
3 移植材料镀膜防排异
在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应。美国科学 家最近宣布, 他们已初步研究出一种新技术,可通过对医疗移植用材料进 行特殊镀膜处理, 来防止人体对这些外来移植物的排异反应。华盛顿大学 拉特纳及其同事的研究成果发表于最新一期英国《自然》杂志。拉特纳 小组设计的新技术重点是增强镀膜对蛋白质的吸附能力。新技术首先是 光滑的云母薄层上放置蛋白质层, 这是最基础层。然后在上面覆盖薄糖分 子层。紧接着,再利用一种射频辉光放电等离子体沉积镀覆工艺, 在糖分 子层上附加含氟聚合物层。这一系列工序完成后, 将最下面的云母层除去, 并将这多层材料放入特殊溶剂内, 以溶解蛋白质基础层,结果就制成了最 终可用于移植的镀膜。这一镀膜上包含蛋白质溶解后留下的纳米级微型 凹坑, 这些凹坑形状与人体控制愈合的蛋白质完全一致。
2 手术领域
传统的肿瘤手术常常在切除癌变组织的同时将部 分正常组织切除。科学家刚刚研制出的智能肿瘤手 术刀,能使病人免遭这种“滥杀无辜”之苦。这种 手术刀是激光纳米技术近20 年发展的产物。它能 在肿瘤切除手术中对细胞进行实时分析, 其分析结 果可以充当手术医生的“向导”, 从而使被“错杀” 的健康细胞数量减少到最低限度