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[生物技术] 纳米医学(转载)

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发表于 2007-4-29 19:23:26 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国辽宁沈阳

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纳米医学(转载)3 C5 K2 D  B$ U8 E7 r
作者:曹志成  来源:科学杂志
5 m2 \2 B# k4 d( c# `' W     纳米一词源出于希腊,意指“侏儒”,现作为微观世界里的长度单位,一纳米等于十亿分之一米,大约是三、四个碳原子的宽度。美国物理学家、两次诺贝尔奖得主费恩曼教授(R.  Feynman)早在1950年代末就指出,人类若能控制物体微小规模上的排序,将可获得许多具有特殊性能的物质,这是对纳米技术最早的构想。纳米技术一词则始见于1974年,出自科学家谷口纪南(Norio  Taniguchi)对精密机械加工的描述。3 P1 R7 `5 @8 M
     1982年扫描隧道显微镜(scanning  tunneling  microscope,STM)的发明,使得纳米科技迅速发展。近年来,在STM基础上又发明了原子力显微镜(atomic  force  microscope,AFM),AFM克服了STM只适用于具导电性样品的不足之处,为纳米科技的发展开辟了康庄大道。纳米粒子是指尺寸在100纳米以下的超微颗粒,由纳米粒子组成的材料称为纳米材料;而纳米科技是直接运用单个原子或分子,通过使其重新排列组合,来产生新的物质或制造出具有特定功能的产物;真正的纳米技术必须具备两个条件,一是纳米尺寸,二是自然界里所没有的新物性。纳米材料的性能和结构特殊,使其具有小尺寸效应、表面效应、量子效应三大特性。纳米医学则是利用纳米技术和人体的分子知识和分子工具,进行诊断、医疗和保健,从而改善身体状况。预期纳米技术将给医学界带来一场深刻的革命。+ I. V& s& w2 L/ x
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纳米生物芯片
% G" H4 B; U$ H芯片一般多用于电子计算机或机器人的设计,但科学家正研发以纳米技术为基础的芯片作为界面来进行生物检测。纳米生物芯片是一门融会分子生物学、化学、医学、计算机、自动化等多学科交叉的产物。利用一颗米粒大小的纳米芯片,附着或植入人体皮肤表层,通过纳米机电技术进行人体呼吸、心跳、血液等感应及检测功能,甚至还可以通过无线传输等系统整合,将病人的监测资料传输至远端的手机或电脑资料平台上,一旦病人心跳不正常或血液出现异常而有危险时,便可以提早诊断并提出预警。
0 B5 w. u* @% l" Y4 @2 b以糖尿病患者为例,进行血糖检查需经常扎针,而抽血更是许多病患必做的检验项目。装置了纳米芯片后,即可发挥检测、无线网路传输、医疗监控等功能,患者安坐家中便能让医生在远端进行诊断,提供合适的居家照顾。此外,纳米芯片亦能针对心脏病的发病危险指标解读病人的生理反应,直接撷取检测标的并进行分析。这种纳米芯片的研制目前仍在试验阶段,有望在不久的将来应用在临床检测上。#
' w! ]* d8 s6 \$ K2 \亦有科学家研制可对血液进行病毒检测的纳米芯片,几分钟即可获得检验结果。此外,通过纳米放大技术的可视化基因诊断芯片,将为肝炎临床诊断提供崭新的方法。
# k9 z7 E6 a' y+ r2 h6 U由于纳米技术可在微小尺度里重新排列遗传密码,纳米基因芯片结合纳米科技和基因工程技术,小小的纳米基因芯片能容纳上百万个人类基因片段,可用来开发新药、改进疾病诊断和治疗方法。若研制成功,人类可以利用纳米基因芯片查出自己遗传密码中的错误,并迅速利用纳米技术进行修正,使各种遗传性疾病或缺陷得以改善.
7 {5 Y, I8 t- g6 x, [纳米诊断技术. S: l" \6 j2 U6 b0 v! |
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      使用纳米诊断技术只需通过血液中的DNA或蛋白质检测,便能诊断出很多早期疾病;如应用分子雷达光学相干层析术(optical  coherence  tomography,OCT)这种先进的纳米成像技术,每秒钟能完成生物体内活细胞的动态成像2  000 次,以此来观察活细胞的动态。在发现单个细胞病变的同时不伤及正常细胞,其分辨率可达1微米级,精密度较计算机X射线断层成像(CT)或核磁共振高上千倍;而运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体,则可以诊断直径3毫米以下的肝肿瘤。2 Y; _8 p' Z! G* n; _
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; B- ], u( u! w6 M* r      利用纳米级荧光微粒接上抗体,就能进行免疫学的间接凝集试验。如只需0.5克金便可制备10  000毫升纳米金溶胶,研制成的金溶胶妊娠试剂,可验孕10  000人次,其诊断快速而可靠。E|9wH%I/ix,lm
% a5 m  h- K/ M, Awww.nanost.net ]g Xol!VKF0~
* ]9 w0 J7 [, `6 Y9 s      纳米技术还有助诊断胎儿是否有遗传缺陷。妇女怀孕8个星期时,血液中开始出现少量胎儿细胞。利用具有纳米级大小孔洞的半透膜或特殊的合成纳米管等,可把胎儿细胞分离出来进行诊断,以判断胎儿是否有遗传缺陷,比往常采用的羊水诊断技术更简便安全。目前美国已将此项技术应用于临床诊断中。+ p! z3 ?0 M% U6 _# d" H
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[ 本帖最后由 qian300 于 2007-4-29 19:28 编辑 ]
发表于 2007-4-29 23:57:09 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
了解一下,谢谢楼主 :)
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