纳米技术在医学领域的应用

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1、纳米技术在医学领域的应用摘要：从纳米材料的应用和纳米技术在临床诊断、治疗等方面的应用介绍了纳米技术近年来在医学领域的应用。关键词：纳米技术，医学领域，应用引言：在认识生命的分子基础上，人们可以设计制造大量的具有奇特功效的纳米装置，它们能够发挥类似于组织和器官的功能；它可以到达人体的各处甚至出入细胞，在人体的微观世界里完成畸变的基因修复、扼杀初发的癌细胞、捕捉侵入人体的细菌和病毒、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等特殊使命。纳米技术在医学领域中的普遍应用将使21世纪的医学产生一个质的飞

2、跃。1．纳米材料在医学领域的应用纳米材料是晶粒尺寸小于100nm的单晶体或多晶体。所有的纳米材料具有三个共同的结构特点:1.纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级(1nm~100nm)；2.存在大量的界面或自由表面；3.各纳米单元之间存在或强或弱的相互作用。由于这种结构上的特殊性，赋予纳米材料独特的小尺寸效应和表面/界面效应，使其在性能上与微米材料具有显著性差异，表现出诸多优异的性能和全新的功能。纳米材料包括纳米无机材料、纳米聚合物材料、纳米金属材料、纳米半导体材料和纳米复合材料。1.1纳米无机材料纳米陶瓷材料、纳米微孔玻璃和纳米碳材料

3、均属于纳米无机材料。纳米陶瓷是由纳米级水平显微结构组成的新型陶瓷材料，由于它的结构中无传统陶瓷材料所无法避免的气孔和微小裂纹，所以它克服了因这种结构缺陷所导致的可塑性差，脆性高等缺点，并且其所具有的高生物兼容性和低细胞粘附性，使其在人工骨、人工关节、人工齿或牙种植体、耳听骨修复体及一些充填或固定材料的制造和临床应用中具有了更加乐观的前景。1.1.1碳纳米管自1991年被发现以来，碳纳米管(CNTs)以其独特的结构以及优异的热学、电学和力学性质如较大的比表面积、良好的传热性、导电性及较高的机械强度引起广泛关注，成为纳米材料领域的研究热点。大量的

4、研究工作表明碳纳米管在电子器件、复合材料、储氢材料、催化剂载体、分子吸附剂、化学和生物传感器等均具有巨大的应用潜力。近年来，碳纳米管应用在生物医学特别是在药物载体上的研究逐渐成为新热点，随着肿瘤发病率的逐年上升，虽然治疗手段有所进步，生存率有所提高但死亡率仍然居高不下，而传统的诊断及治疗手段仍然存在不少缺点，因此需要更为有效安全的手段以实现肿瘤的早期诊断以及治疗。近日，美国德克萨斯大学的研究人员通过研究证明，单壁碳纳米管组成的分子团能够将电信号传导到神经元，这表明，碳纳米管可在神经修复手术中用做取代受损或缺失神经的修复神经和身体之间的电接口，

5、对于那些希望利用纳米管激活或取代眼睛、大脑和脊髓中受损神经细胞的病人来说，这无疑是一个好消息。目前正在运用的神经外科手术的典型例子就是耳蜗移植，它利用能够对声音产生反应的电极取代耳蜗，该电极能将电信号直接传到听力严重受损的人的大脑中。与此类似，神经科学家正在开发视网膜移植用的修复材料，希望能够用这种材料恢复盲人的视力。目前神经修复组织中的电界面，通常是由金属电极或覆盖金属的硅组成。如果这种碳纳米管电界面能安全地用于人体，这种新界面会比传统的电极材料具有更多的优越性。因为身体会将电极当作异物进行排斥，长期植入的电极会引发炎症和伤口，而碳纳米管除

6、了强度、柔软性和导电性等优势外，其表面还覆盖着一层对细胞友好的分子。研究人员更加偏爱碳纳米管的另一个特点：能够模拟周围细胞的支持功能，使细胞之间互相帮助。科学家们还会努力研究新的方法，在碳纳米管上连接一些分子，从而使得碳纳米管的表面更加稳定，甚至选择所需要的表面修饰分子，使得细胞将碳纳米管看成自己身体的一部分，从而不会出现排异反应。德克萨斯大学的研究人员还开发出一种可用于视网膜移植的纳米材料，这种单壁碳纳米管非常薄，可与眼部肌肉成分兼容。黄斑点变性又名“黄斑点退化”（简称MD），是一种眼病，能导致中央视力永久缺失。黄斑点是眼后视网膜上负责中央

7、视力（包括细微的视力和色觉能力）的微小中央部分，目前这种黄斑点变性是65岁以上老人失去视力的普遍原因。为了治疗这种疾病，该大学的研究人员用纳米粒子和碳纳米管结合形成的化合物，取代眼睛中的感光神经。这种化合物中的碳纳米管感光性能很好，能将所感受到的光转化成电子信号，并将电子信号传导到负责眼睛与大脑之间交流的神经元。在大多数黄斑点变性的病人体内，相关的神经元通常都是完好无损的，因此收到了良好的效果。研究人员表示，所选用的纳米粒子还能够分辨出光的不同颜色。研究人员认为，为了确保碳纳米管修复材料在人体中的安全性，这类实验研究不能急于求成，即使研究表明

8、碳纳米管在生物学上是无害的，这些实验室结果运用到人体中时，也不一定会得出完全一致的结论。另外一组研究人员目前的研究更进一步，他们已经将碳纳米管和干细胞一起注射到了受