纳⽶技术在医学领域应⽤
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作者：顾建⽂著名脑外科专家，全军⾼层次科技领军⼈才、博⼠导师、脑外科专家；空军总医院副院长；中华医学会理事，解放军神经外科专委会副主任委员；擅长脑肿瘤瘤微创⼿术脑⾎管疾病、癫痫、帕⾦森、脊柱疾病.获得2008全军科技进步⼀等奖、。完成⼿术6000余台。
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纳⽶技术已成为21世纪的关键技术之⼀，对各个领域的科技进步具有极其重要的意义。已有的研究表明，纳⽶技术可以应⽤于医学、药学、⽣物、化学和信息技术等⽅⾯。纳⽶技术对医学、⽣物⼯程和药学的渗透与影响是显⽽易见的。纳⽶机器⼈是纳⽶技术应⽤于医学领域中最具有诱惑的内容，在⽣物医学⼯程中可充当微型医⽣，解决了医⽣⽤传统技术难以解决的问题。纳⽶技术在药学中的重要应⽤— — 药物纳⽶控释系统作为新的药物载运系统被⼴泛研究，特别是在靶向和定位给药、黏膜吸收给药、基因和蛋⽩多肽控释等领域，纳⽶粒⼦具有不可替代的优越性。
一个人的夜我的心应该放在哪里是什么歌纳⽶技术( nanotechnology )是指在纳⽶尺度下对物质进⾏制备、研究和⼯业化，以及利⽤纳⽶尺度物质进⾏交叉研究和⼯业化的⼀门综合性的技术体系。已有的研究表明，纳⽶技术可应⽤于医学、药学、⽣物、化学和信息技术等领域，从⽽可以在⽆创式微创医学中发挥重要作⽤。
纳⽶技术在医学领域中的研究和应⽤进展
纳⽶机器⼈充当微型医⽣纳⽶技术可能导致纳⽶机械装置和传感器的产⽣。纳⽶机器⼈也称分⼦机器⼈，是纳⽶机械装置与⽣物系统的有机结合，它是纳⽶技术应⽤于医学领域中最具有诱惑的内容。在⽣物医学⼯程中可充当微型医⽣，解决传统医⽣难以解决的问题。这种纳⽶机器⼈可注⼊⼈体⾎管内，成为⾎管中运作的分⼦机器⼈。这些分⼦机器⼈可以从溶解在⾎液中的葡萄糖和氧⽓获得能量，并通过外界给予的声信号按编制好的程序探⽰它们碰到的任何物体。分⼦机器⼈可以进⾏全⾝健康检查，疏通脑⾎管中的⾎栓，清除⼼脏动脉脂肪沉积物，吞噬病菌，杀死癌细胞和监视体内的病变等，这必然给现代医学的诊断和带来⼀场深刻的⾰命。在现代医学中, X线透视、⾎管造影、CT和磁共振成像等技术，是诊断疾病必不可少的⼿段,⽽利⽤机器⼈对疾病的诊断和则能同时完成。纳⽶机器⼈还可以⽤来进⾏⼈体器官修复，例如修复损坏的器官和组织，做整容⼿术，进⾏基因装配⼯作等，即从基因中除去有害的DNA 或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运⾏，或使引起癌症的DN A突变发⽣逆转⽽延长⼈的寿命。纳⽶机器⼈通过修复⼤脑和其他脏器的冻伤⽽使低温贮藏的⼈复活。
DNA纳⽶技术是指以DN A理化特性为原理设计的纳⽶技术，主要应⽤于分⼦的组装。同时DN A技术的发展有助于DNA 纳⽶技术的成熟。
纳⽶技术和基因基因是学的巨⼤进步，质粒DN A插⼊⽬的细胞后，可修复遗传错误或产⽣因⼦。利⽤纳⽶技术，可使DNA 通过主动靶向作⽤定位于细胞; 将质粒DN A浓缩⾄50～ 200nm⼤⼩且带上负电荷，有助于其对细胞核的有效⼊侵; ⽽最后质粒DNA 插⼊细胞核DNA 的准确位点则取决于纳⽶粒⼦的⼤⼩和结构。
诊断与监测⼈体疾病的诊断与监测是医学领域的⼀个重要组成部分，纳⽶颗粒技术，在医学保健领域已有⼴泛的应⽤。运⽤纳⽶颗粒可以使医学诊断与监测更加简单和精确。光学相⼲层析术( OCT)OCT 的分辨率可达1个微⽶级，有了如此准确的依据,⼈们或许有办法把疾病“扼杀在萌芽状态中” ,⽽不必等到了⽣命的尾声才被CT与磁共振检查出癌组织病变。
繁体字签名大全微⼩探针技术可向⼈体内植⼊，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。此项技术有可能成为21世纪医学界常⽤的⼿段。
疑难病的介⼊性诊断和由于纳⽶粒⼦⽐红细胞⼩得多，可以在⾎液中⾃由运动，因此可以注⼊各种对机体⽆害的纳⽶粒⼦到⼈体的各部位，检查病变和进⾏。据报道，动物实验结果表明，将载有地塞⽶松的乳酸-⼄醇酸共聚物的纳⽶粒⼦，通过动脉给药的⽅法送⼊⾎管内，可以有效动脉再狭窄;⽽载有抗增⽣药物的乳酸-⼄醇酸共聚物纳⽶粒⼦经冠状动脉给药，可以有效防⽌冠状动脉再狭
窄。除此之外，载有抗⽣素或抗癌制剂的纳⽶⾼分⼦可以通过动脉输送给药的⽅法进⼊体内,⽤于某些特定器官的临床。载有药物的纳⽶球还可以制成乳液进⾏肠外或肠内的注射，也可以制成疫苗进⾏⽪下或肌⾁注射。
文科就业前景最好的十大专业纳⽶技术在药学领域中的研究和应⽤进展
纳⽶技术在药学中的重要应⽤— — 药物纳⽶控释系统。纳⽶级聚合物粒⼦作为药物传递和控释的载体，是⼀种新的药物控释体系。纳⽶控释系统包括纳⽶粒⼦( na no pa rticles)和纳⽶胶囊( nanocapsules )。由于纳⽶控释系统特有的性质，使其在药物输送⽅⾯具有许多优越性，如可缓释药物，延长药物作⽤时间；达到靶向输送⽬的; 在保证药物作⽤的前提下，减少给药剂量，减轻或避免毒副反应；提⾼药物稳定性，以利于储存；建⽴新的给药途径，包括体内局部给药、黏膜吸收给药和多肽药物的⼝服给药等。
最有效的快速美白方法运载多肽和蛋⽩类药物的纳⽶控释系统随着分⼦⽣物学及其技术的发展，多肽类药物显⽰出优于传统药物的效果，但也具有其特有的缺点: ①⼝服时易被胃肠道内的蛋⽩⽔解酶降解，所以必须注射给药;②⽣物半衰期极短，所以需要重复给药;③多数多肽类药物不易通过⽣物屏障。上述缺点限制了它们的临床应⽤,⽽纳⽶控释系统可以较好地克服这些缺点。例如, Ga utier 等制备的载有⽣长激素释放因⼦( GRF)的可⽣物降解的聚氰基丙烯酸异⼰酯纳⽶粒⼦，动物⽪下给药后能缓慢释放GRF , GRF
稳定⾎浆⽔平能够维持近24⼩时,⽽游离的GRF注射后2分钟⾎浆⽔平达⾼峰,100分钟已不再检测到，显⽰纳⽶粒⼦所载GRF的⽣物利⽤度明显提⾼。蛋⽩质多肽类药物的⼝服给药,⼀直是⼈们努⼒的⽬标，纳⽶控释系统可使多肽类和蛋⽩质类药物的⼝服给药有效。很多报道表明，如果把药物分⼦适当包裹，就可能起到保护作⽤，并且能促进药物的吸收利⽤，产⽣明显的⽣物学效果。例如⽤界⾯聚合法能得到更加稳定、均⼀的含胰岛素的聚氰基丙烯酸异⼰酯( PACA)的纳⽶胶囊。Damg e 等⼈报道，对糖尿病模型⼤⿏和糖尿病模型狗，依不同的剂量⼤⼩,1次⼝服PAC A胰岛素，可维持1～ 3周的降⾎糖效果。
运载核苷酸的纳⽶控释系统利⽤纳⽶控释系统输送核苷酸有许多优越性，如保护核苷酸，防⽌降解; 有助于核苷酸转染细胞，并起到定位作⽤；能够靶向输送核苷酸。Chavany 等研究了聚氰基丙烯酸烷基酯纳⽶粒⼦吸附寡核苷酸的影响因素，证明⽆论在缓冲液还是细胞培养基中，结合在纳⽶粒⼦上的寡核苷酸都具有对抗核酸酶的作⽤，防⽌了核苷酸的降解，并且通过细胞对纳⽶粒⼦的吞噬作⽤⽽增加了寡核苷酸进⼊细胞的量，同时增加其在细胞内的稳定性。
输送免疫调节剂、抗肿瘤药和抗病毒药的纳⽶控释系统
纳⽶控释系统作为抗恶性肿瘤药物的输送系统是最有前途的应⽤之⼀。由于恶性瘤细胞有较强的吞噬能⼒，肿瘤组织⾎管的通透性也较⼤，所以静脉途径给予的纳⽶粒⼦可在肿瘤内输送，从⽽提⾼疗效，
减少给药剂量和毒性反应。体内和体外实验均证明，把亲脂性免疫调节剂muramyldipetide 或muramyl tipeptide cho leste ro l装载到纳⽶囊中，其对抗转移瘤的作⽤⽐游离态制剂更有效。如阿克拉霉素A的氰基丙烯酸异丁酯纳⽶粒⼦的体内外抗肝细胞瘤的效果均明显优于游离的阿克拉霉素A。
纳⽶粒⼦由于粒径⼩，进⼊体循环后主要被⽹状内⽪系统( RES)中的⽩细胞、单核细胞以及巨噬细胞吞噬,⽽RES系统主要包括肝、脾和⾻髓。载药的纳⽶粒⼦进⼊⾎管后，靶向作⽤于RES系统。据⽂献报道，减少RES系统对纳⽶粒⼦的吞噬，延长体内循环时间的⽅法，主要集中在以下⼏⽅⾯: ①直接降低RES系统的摄取活性。②⾼分⼦物质包裹纳⽶粒⼦。研究结果证实,⽤聚⼄⼆醇及⾮离⼦表⾯活性剂包⾐的纳⽶粒⼦被肝、脾摄取减少，延长纳⽶粒⼦体内循环时间效果明显。③体外磁性导向。有学者通过制备含磁性物质的载药纳⽶粒⼦，并外加磁场达到靶向给药⽬的。④抗体包⾐纳⽶粒⼦。使⽤抗体包⾐后不仅可延长循环时间,⽽且可将纳⽶粒⼦选择性地导向靶位。如氟尿嘧啶类脂纳⽶粒⼦具有很好的肝靶向性。也有⼈把较新的抗癌药—— 紫杉醇包裹在聚⼄烯吡咯烷酮纳⽶粒⼦中，体内实验以荷瘤⼩⿏肿瘤体积的缩⼩和存活时间延长程度来评价药效，结果表明，含紫杉醇的纳⽶粒⼦⽐同浓度游离的紫杉醇的疗效明显增加。近年来，也有关于抗⼈类免疫缺陷病毒药物装载到纳⽶粒⼦中的报道，其主要优点是可改善药物的药动⼒学性质，并把药物定向输送到⽹状内⽪系统，从⽽增强药物疗效。
输送抗寄⽣⾍药和抗菌药的纳⽶控释系统利什曼原⾍感染在世界范围内有较⾼的发病率和病死率，药
物有效率不⾼，并有较⼤毒性。纳⽶控释系统能够提⾼药物在单核巨噬细胞内的抗病活性。Ga spar报道，载有伯氨喹的聚氰基丙烯酸⼰酯纳⽶囊对体外巨噬细胞内的杜⽒利什曼原⾍的作⽤⽐游离伯氨喹的作⽤强21倍。纳⽶控释系统对体内寄⽣⾍感染同样显⽰出⾼效。纳⽶控释系统在抗菌药物⽅⾯的应⽤⽬前仅见体外研究的报道，例如纳⽶粒⼦能够增加培养基中⼩⿏腹腔巨噬细胞和⼤⿏肝细胞对庆⼤霉素的摄取，从⽽可作为细胞内药物输送系统,⽤于细胞内化疗。
输送其它药物纳⽶控释系统
眼科⽤药载药纳⽶粒⼦的胶体悬液滴眼后，能使药物经⾓膜的吸收增加，作⽤增强或延长,⾮⾓膜的吸收减少，副作⽤减少。载有Car teolol 的聚⼰内酯的纳⽶粒⼦或纳⽶囊,⽐市售Car teol滴眼剂能显著降低眼内压,⽽⼼⾎管⽅⾯的不良反应却明显减少。Calv o 等⼈也证明，载有环包素A和消炎痛的聚⼰内酯纳⽶粒⼦或纳⽶囊都能增加药物通过⾓膜的吸收。
中枢神经系统药物需要长期使⽤药物，纳⽶控释系统能起到缓释作⽤，特别适⽤于慢性病的药物。Allemann等⼈⽤乳液聚合技术制备的载有抗精神病Sav oxepine的聚乳酸纳⽶粒⼦，在体外，药物从粒⼦⼤⼩和药物含量的不同纳⽶粒⼦的释放过程可以从⼏⼩时⾄30多天。纳⽶控释系统经过适当的修饰，还可通过⾎脑屏障，把药物定向地输送到中枢神经系统⽽发挥作⽤。如将载有dalar gin的聚氰基丙烯酸丁酯的纳⽶粒⼦表⾯⽤吐温80 修饰，给⼩⿏静脉注射后，能通过⾎脑屏障，并能产⽣镇痛作⽤。
黄河壶口瀑布旅游装修公司合同神经节苷脂⼝服⽣物利⽤度低，通常只限于胃肠外途径⽤药，为了使其适于⼝服, Po la to 等⼈制备了神经节苷脂的聚氰基丙烯酸烷基酯纳⽶微球和纳⽶囊，并证明纳⽶囊的载药量最多。美国Michig an⼤学⼉科⼼⾎管系统的Lev y 教授所领导的研究⼩组，创造性地提出把纳⽶控释系统与导管介⼊技术相结合,⼼⾎管内局部给药，防治⾎管成形术后的再狭窄。另外，补钙新药— — 999纳⽶钙，采⽤超微化技术使碳酸钙晶型重组，成功地解决了钙制剂溶解速度和吸收率，从⽽使⽣物利⽤度增加，是钙剂的研究发展⽅向之⼀。纳⽶钙和伊可新联合使⽤，具有协同作⽤，更进⼀步提⾼钙吸收，增强效果。可以减少⼩⼉夜惊，改善睡眠，防⽌佝偻病发⽣，促进⽣长发育。
纳⽶技术在医学领域中的发展意味着未来的医学将进⼊超微时代,⽽纳⽶技术在医学领域的应⽤将形成⼀门新兴科学—— 纳⽶医学。纳⽶技术将使诊断、检测技术和临床医疗向微型、微观、微量、微创或⽆创、快速、实时、动态、功能性和智能化的⽅向发展。纳⽶技术在药学领域中的发展将使药物具有缓释、靶向性等特点，并且能够提⾼药物的疗效，减少不良反应。⽽药物的⽣产将实现低成本、⾼效率、⾃动化和⼤规模。综上所述，纳⽶技术应⽤于医学和药学领域，具有光明的前景，必将引起医学和药学领域的⼀场新技术⾰命，从⽽为提⾼⼈类的⾝体健康，提⾼⼈类的⽣命质量做出新的贡献。
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