纳米将带来医学革命
纳米是一种度量单位,1nm为1m的1/10亿。由于物质的特性与其大小和结构密切关联,因此,纳米材料具有与一般材料所不同的理化性能。比如,将难溶性化学物制成纳米颗粒后,它在人体内部的吸收率会大大增加。将金属制成纳米材料,直径为0.5nm的碳粒子就有可能通过简单扩散的方式穿过气血屏障和皮肤进入体内。利用纳米技术制造的纳米装备和纳米器件,可以在分子水平对整个人体生物系统进行全面监视、控制、建造、修复、防御和改善。纳米技术和材料的发展将赋予人类对物质世界的全新认识,因此有人说,纳米将从以下方面给医学领域带来一场深刻的革命。
开拓医学新领域
纳米级毒理学研究有人预计,纳米级的金属粒子的毒性可能比微米级金属粒子的毒性大。由此,必然会兴起纳米级毒理学的研究。
纳米级防护器材研究由于一般的防护器材(如防尘口罩)的防护效果比较差,因此纳米级的防护器材将投入研究。
纳米碳材料研究由于纳米碳材料(如人工骨、人工齿、人工肌腱等)具有超常的特性及良好的生物相容性,其强度、硬度、韧性等都能得到很大的提高。
使诊断更精确
应用纳米技术的新型诊断仪器可植入人体内,根据不同的诊断和监测目的,定位于体内不同部位,也可随血液在体内运行,随时将体内各种生物信息反馈于体外记录装置。
使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA早期诊断出某些疾病。如用超顺磁性氧化铁纳米级超微颗粒脂质体,可以诊断直径在3mm以下的肝肿瘤。
应用分子雷达光学相干层析术(OCT),可发现单个细胞病变,且不伤及正常细胞,其分辨率可达1μm级,较CT和核磁共振技术精密度提高了上千倍,这对疾病的早期诊断有很大帮助。
使治疗更有效
将常规治疗药物纳米化,可大大增加药物颗粒的表面积,使之与组织、细胞的接触面积增大,提高药效、减少用量、降低副作用。纳米化药物易透过血管和组织屏障,易被巨噬细胞吞噬,因而能增强药物的靶向性。这对于恶性肿瘤的治疗,不仅可增加靶器官的药物浓度,还可以使用药量下降。
目前德国尝试将氧化铁的纳米微粒注入患鼠肿瘤内,通过可变磁场将氧化铁纳米微粒升温到45~47℃来杀死癌细胞。由于非肿瘤组织中无氧化铁纳米颗粒,温度不会升高,因而组织不会遭受损伤。目前我国开展的相关研究已经取得了阶段性成果。
成为防病新武器
目前英国伯明翰大学的科学家正在研制一种纳米鼻,用来预报可致哮喘发作的环境因素。这对预防哮喘发作可能是一种有效的手段。
美国运用纳米技术在血流中进行巡航探测,可及时发现病毒、细菌的入侵,并予以歼灭,从而消除传染病。
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