资源描述：
《纳米材料在医学诊断方面的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、纳米材料在医学诊断方面的研究进展姓名:刘丽娜学号:200921220005摘要：本文介绍了近年来纳米材料在医学诊断方面的研究进展。重点介绍了纳米材料在医学造影、纳米生物传感器、纳米晶量子点荧光检测技术、纳米颗粒细胞分离技术领域的应用，指出了目前纳米材料在医学诊断方面的研究存在的问题。关键词：纳米材料，医学诊断，纳米造影，纳米生物传感器，量子点荧光检测技术，纳米颗粒细胞分离技术一、引言： 纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代
2、材料。由于其组成单元的尺度小，界面占用相当大的成分。因此，纳米材料具有多种特点，这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。纳米体系使人们认识自然又进入一个新的层次，它是联系原子、分子和宏观体系的中间环节，是人们过去从未探索过的新领域，实际上由纳米粒子组成的材料向宏观体系演变过程中，在结构上有序度的变化，在状态上的非平衡性质，使体系的性质产生很大的差别，对纳米材料的研究将使人们从微观到宏观的过渡有更深入的认识。纳米微粒具有比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力
3、强等特点，并具有许多新的光、电、磁等物理特性使得纳米材料在纳米电子器件，医学和健康，航天、航空和空间探索，环境、资源和能量，生物技术等诸多领域有了很多应用[1]。近年来，在生物医学研究领域,尤其是在医学诊断方面，纳米材料的应用发展迅速,用途越来越广泛。本文就近年来纳米材料在医学诊断方面的进展进行综述.二、正文1.纳米造影与成像材料[2]医学影像技术的快速发展，增加了疾病诊断的准确性和快速性，磁共振成像（MagneticResonanceImaging，MRI）是近年来发展起来的医用影像学诊断中的重要成就之一。而所用造影
4、剂（Contract-Medium）过去主要是有机荧光分子,然而有机荧光分子基团的降解、光漂白作用使得其荧光的稳定性受到影响,从而限制了它们在复杂的生理环境中的应用.随着纳米科技的蓬勃发展,一类新型的纳米粒子造影剂逐步发展起来.纳米粒子之所以能做造影材料,是基于它的如下一些物理化学性质:高的比表面积赋予它们高的表面活性;量子尺寸效应使得它们具有独特的光、电、磁学效应,因而非常适合用作造影剂.为了实现纳米粒子的生物造影功能,纳米粒子基造影剂一般需要三个组成部分:(1)无机纳米粒子核,如:金、氧化铁等,用以实现造影增强效果
5、;(2)水可分散的壳层,如,聚乙二醇等,用以提高无机纳米粒子核的溶液稳定性;(3)赋予靶向功能的生物活性分子,如蛋白、多肽和抗体等.1.1金纳米复合粒子细胞造影剂纳米金(nanogold)是指金微小颗粒,其直径为1~100nm.一般为分散在水中的水溶胶,故又称胶体金.胶体金在510~550nm可见光谱范围之间有一吸收峰,吸收波长随金颗粒直径增大而增加.并且随着粒子周围介质的变化以及粒子形状的改变(三角形、立方体、棒状等),吸收波长会进一步发生红移,这些独特的颜色和性质也是其应用于生物化学研究的重要基础.利用金纳米粒子的
6、表面易于功能化的特性,GuoR[3]等人制备了集载药与造影于一体的多功能聚电解质—金纳米粒子复合微球.其中,以壳聚糖为纳米载体的复合微球成功的将包覆的金纳米粒子与药物一同送入细胞核,起到了细胞核给药和细胞核造影的双重功能(图1).这使得从细胞核层面进行医疗诊断成为现实.1.2复合纳米粒磁共振造影纳米探针纳米材料应用于磁共振造影(MRI)造影剂存在明显的优势。因为生命体内不同的组织、脏器以及细胞等对不同尺寸的颗粒具有一定的选择富集或结合的性质，通过具有良好生物相容性的纳米微粒控制释放体系，使得纳米尺度的微粒材料可以在身体
7、的一些特定部位或区域富集，以达到被动靶向的目的；如果纳米微粒表面修饰上一定的分子，例如一定的抗体，则该材料可主动地寻找到相关的抗原等目标分子，与其结合，获得主动靶向的功能。图2为经过表面修饰的纳米颗粒聚集在癌细胞组织周围,从而实现癌症诊断.1.3纳米材料用于发射型计算机断层造影发射型计算机断层(EmissionComputedTomography,ECT)是一种放射性核素成像技术,通过图像重建来显示体内放射性核素的分布,从而获取感兴趣部位各个层面信息的成像技术,但目前临床使用的造影剂多为小分子造影剂,它们的缺点是能快速
8、扩散到细胞外基质,在血液循环中驻留时间短,因此要求较高的注射剂量和注射频率.将纳米材料用放射性核素进行标记,用作成像的造影剂,可以克服小分子造影剂所固有的缺点.对纳米材料进行专属性的化学修饰,可以有目的地改变其表面化学性质,延长在血液循环和组织中的驻留时间,增强对组织和器官的靶向性,因而可以有效提高疾病的诊断效果[4].图三是通过
