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1、纳米医学-纳米技术在医药卫生中的应用 所谓纳米医学是利用分子器具和对人体分子的知识，进行诊断、治疗和预防疾病与创伤，减轻疼痛，促进 和保持健康的科学和技术。纳米医学的基础是分子纳米技术（molecular nANotechnology）和分子制作技术（molecular mANufacturing ） 。它采用分子器械系统或纳米化的药物来处理医疗问题，并将应用分子的知识 在分子水平上维护人体的健康。成熟的纳米医学要求所构建的器械和装置，应达到原子的精度。 今天的人们已然知道，人体的疾病或不良的健康状态，大多是由分子和细胞的受损引起的。但在很长的历 史时期内，由于各项科学技术和医学本身发展的限制
2、，人类对自身的认识还只能停留在系统、器官、组织 至多到细胞水平。而在临床上，则更多地局限于器官水平上的诊断和治疗。而今，20 世纪科学的发展，使 得医学开始从只是基于推理，向着全然的分子基础转变。ANd0002水热合成羟基磷灰石（HA）纳米粉体的研究羟基磷灰石（HA或HAP）是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，结构亦非常接近。作为生物陶瓷材料，它与 动物体组织的相容性好，无生物毒性且界面生物活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料，HA 种植体能诱导周围骨组织的生长，与骨形成牢固的化学结构，因此可广泛用作生物硬组织的修复和替换材 料。陶瓷材料的性能与其粉体的制备方法、性质是密切相关的。水热法
3、是制备结晶良好、无团聚的纳米粉体的 优选方法之一。它是在特制的密闭容器（高压釜）里，用水溶液作反应介质，通过对反应容器加热，创造 一个高温、高压反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶。与其他湿化学方法相比，水热法 具有如下特点：（1）水热法可直接得到结晶良好的粉体，不需作高温灼热处理，避免了在此过程中可能形 成的粉体硬团聚。（2）粉体晶粒物相和形貌与水热条件有关。（3）晶粒线度适度可调，水热法制备的粉 体晶粒线度与反应条件（反应温度、反应时间、前驱物形式等）有关。（4）工艺较为简单。水热法粉体制 备技术有：水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热晶化、水热分解等。水热合成是以一元化合物在水
4、热条 件下反应合成二元甚至多元化合物。本文采用CaC03粉末和CaHP042H20的混合物为前驱物，通过水热合成制备HA粉体。ANd0003 纳米生物微管和金属微管的制备及应用前景 生物学的研究进展揭示了自然界，尤其是生物体自组装的结构，而正是这种自组装结构赋予生物体以某种 功能。脂类分子的自组装与细胞生物膜的结构，功能有密切联系；细菌微管蛋白的自组装与细胞的繁殖分 裂过程密切相关；遗传物质DNA、RNA的自组装结构与生物体遗传、变异息息相关。利用这种生物分子的自 组装技术可以服务于纳米生物功能材料的研究。比如利用生物分子的自组装技术设计和制备自组装纳米微 管，用于研究和开发新型光电磁功能复合
5、材料。我们利用生物分子组装技术，不仅成功制备出纳米生物微 管，而且以纳米生物微管为模板，成功制备得到纳米金属微管，初步的性能研究表明该类纳米生物微管具 有广阔的应用前景。ANd0004 HAP 纳米微晶在血浆中的稳定性及对血细胞形态的影响羟基磷灰石（HAP）是人体骨中的主要无机矿物成分，呈纳米微晶状态。而现在临床应用的HAP经烧结后则 呈多晶态。为了探讨羟基磷灰石纳米微晶在生物医学中的应用，我们进行了大理的研究工作，体外细胞培 养实验表明HAP纳米微晶对癌细胞具有抑制作用，而对正常细胞无影响。本文的目的就是通过研究HAP纳 米微晶在血液中的稳定性和对血胞的影响，探讨静脉注射抑癌的可行性，用Ze
6、taplus电位粒度分析仪检测 了 HAP纳米微晶加入血浆后粒径的变化，用姬姆萨染色法观察了 HAP纳米微晶对血细胞形态的影响。结果 表明，血浆中HAP纳米微晶的粒径随时间变化不大，甚至变小，这与血浆中蛋白质对HAP纳米微晶的部分 溶解有关； 12小时后加纳米微晶组血细胞仍保持了完好的形态。说明它对血细胞的形态没有影响。提示可 以于静脉注射，具有一定的安全性。ANd0005 纳米抗菌材料制备与应用的研究本文研究了一种新型抗菌材料。它是以纳米级的 Ti 系材料为主要原料制备而成的一种纳米抗菌材料。研究 分析了抗菌材料性能、制备、成型，为纳米抗菌材料的制备和应用提供了理论依据和试验数据。ANd00
7、06 聚氨酯与纳米碳的复合及表面血液相容性研究 现代临床医学的迅速发展，尤其是植入式人工器官和介入性诊疗技术的应用，对生物医学材料，尤其是与 血液直接接触的植入性材料提出了越来越高的要求。在众多的高分子材料中，聚醚型聚氨酯因其具有相对良好的生物相容性和优异的力学性能一直被作为重要 的与血液直接接触的材料用于制作血管移植物、介入导管、心室辅助循环系统及人工心脏等。但是迄今为 止，还没有一种改性聚氨酯材料能够完全满足当前心血管系统临床应用的高要求。此外，目前大多数的改 性方法在提高材料的血液相容性的同时，会对材料的力学性能带来一定的影响。因此，血液相容性仍然是 生物材料领域亟待突破的一个关键性问题
8、。纳米碳的直径尺寸在几个纳米的范围，与聚氨酯微观结构中的硬段微区的尺寸很接近。本文通过将纳米碳 分散到聚氨酯体系中，与聚氨酯形成一种新的纳米复合材料，对这种复合材料的表面的血液相容性和微观 结构做了初步的探讨。纳米碳的直径尺寸在几个纳米的范围，与聚氨酯微观结构中的硬段微区的尺寸很接近。本文通过将纳米碳 分散到聚氨酯体系中，与聚氨酯形成一种新的纳米复合材料，对这种复合材料的表面的血液相容性和微观 结构做了初步的探讨。ANd0007 纳米载银抗菌材料与促进健康利用纳米粒子奇特的形态和理化性能，将Ag设计到粒子表面的微孔中并稳定，制成的纳米载银抗菌材料颗 粒尺寸小、抗菌谱广、高效、持久、耐高温，其应
9、用领域极为广阔。对预防有害细菌的感染，促进健康将 十分有益。ANd0008 氢化泼尼松/羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物毫微球制备与性质近年来毫微粒(nANoparticles):包括球或囊，做为抗癌药、抗生素药等药物的载体，在医药界引起广泛 的兴趣与重视。毫微粒的静脉给药表现出明显的肝、脾、骨髓等器官与组织的分布靶向性即天然靶向性。 经过表面修饰的毫微粒也具有方位靶向性与延长在血液系统中循环时间，作为靶向制剂得到广泛应用。毫 微粒作为口服制剂，特别是多肽、蛋白类药物口服制剂，不仅使生化药物免受消化道内各种酶破坏起着重 要作用，而且它能通过回肠上皮细胞的细胞旁路(paracellular path
10、way)与派伊尔结(Peyers pathes) 中M细胞与邻近肠细胞，而穿透回肠粘膜进入淋巴循环，躲避肝首过效应(First pass effect)，大大提 高了药物的生物利用度。目前，毫微粒的载体，主要为天然与人工合成的可降解材料组成。常用的有:白蛋白、明胶、多糖类天然 高分子化合物；人工合成的聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯及其共聚物。由于人工合成 材料中痕量的引发剂等杂质在生物相容性方面产生一定影响,最近几年由微生物合成的可降解聚酯类材料 如聚羟基丁酸酯(Polyhydroxybutyrate,PHB )及其共聚物聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯(polyhydroxybutyr
11、ate-co-hydroxyvalerate,PHBV )引起药学界广泛兴趣。ANd0009 智能化释药载体纳米凝胶的制备及其释药特性目的：合成丙烯酸-0 -羟基丙酯/乙烯基吡咯烷酮(0 -HPAT/NVP)共聚物并将其制备成载有盐酸阿霉素的纳米凝胶，研究该纳米凝胶的智能化温敏可逆相变及其智能化温敏可逆释药规律。ANd0010 纳米级的轴长 18?蒙脱石的药理作用的矿物学解释 纳米技术、电子信息、生物工程是 21 世纪三大科技支柱，而纳米技术目前已经渗透到各个领域，如医药、 半导体、陶瓷、电子、化工、环保等等。矿物学作为地质学的一门基础学科，在找矿、矿产评价、矿产的综合利用等曾起着重要的作用。
12、然而，它 又是一种天然的无机材料，在纳米技术兴起的今天，矿物学与纳米技术结下了不解之缘。纳米级的羟基磷 灰石可以杀死癌细胞（自然界有此种矿物）；纳米级的蒙脱石加到塑料中去可以提高塑料的硬度（自然界 有此种矿物）；此外纳米TiO2 （天然矿物为金红石）光催化作用的意义在环保工业，纳米级的SnO2 （锡石）、 ZrO2 （斜锆石）、ZnO （红锌矿）、FE2O4 （磁铁矿）、石英（Si02）、重晶石（BaS04）、重碳酸钙（CaCO3）、 高岭石、云母、碳酸锰（MnCO3 ）以及稀土矿物等均有其本身的独特作用。ANd0011 可防治植物真菌病害的绿色纳米材料 许多植物真菌病害如麦类白粉病、水稻稻瘟
13、病、立木腐朽病、黄瓜白粉病等已成为影响我国家业和林业生 产的主要病害，它们的流行给国民经济发展带来了极大的损失。我们提出了利用无毒的SiO2纳米粒子对植 物真菌病害进行防治。实验结果证明，不同尺寸的纳米粒子对植物真菌病害的抑制效果有很大的差别。这 是由于不同粒径的纳米粒子可在植物叶片表面形成不同的拓扑结构。特定的拓扑结构可以影响真菌对植物 叶片表面的识别过程，从而阻碍真菌在植物叶片表面的粘附和对植物侵染。通过对纳米粒子表面的改性， 可以进一步控制纳米粒子在植物叶片表面所形成的拓扑结构提高其对植物真菌的抑制效果。ANd0012 纳米铜颗粒-酶-复合功能敏感膜生物传感器 用水合联肼作还原剂研制成亲
14、水纳米铜颗粒，用琥珀酸二异辛酯磺酸钠丙三醇正庚烷反胶束体系合成 出憎水纳米铜颗粒，并通过透射电镜和紫外光谱考察了制得的纳米颗粒样品。用憎水纳米铜颗粒及亲水纳 米铜颗粒与聚乙烯醇缩丁醛构成复合固酶膜基质，用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶，构建葡萄糖生物传感 器。实验结果表明，纳米铜颗粒可大幅度提高固定化酶的催化活性，响应电流从相应浓度的几十纳安增强 到几千纳安。从理论和实验上证明了纳米颗粒对固定酶的作用，讨论了纳米颗粒对酶催化性能的改善作用， 为纳米颗粒在生物传感器领域中的应用提供了可供参考的实验和理论依据。ANd0013 纳米复合抗菌丙纶性能研究 将聚丙烯，纳米陶瓷粒子，沸石混合造粒制得抗菌母粒
15、，聚丙烯切片与抗菌母粒共混熔融纺丝，得到纳米 复合抗菌丙纶。测试了纤维的抗菌性能、热性能、力学性能，并对纳米粒子及纤维进行了扫描电镜分析。 纤维结晶度下降，而熔点提高。纤维抑菌率在纤维中有少量凝聚，纤维断裂强度略有降低，但能够满足加 工及服用要求。ANd0014 金属与非金属纳米颗粒对葡萄糖生物传感器响应的增强作用机理探讨本文研制的纳米增强葡萄糖传感器是采用金属纳米Au、Ag、Pt以及非金属SiO2颗粒与聚乙烯醇缩丁醛（PVB） 构成复合固酶膜基质，用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶（GOD），组成葡萄糖生物传感器。实验表明，纳 米颗粒可以大幅度提高固定化酶的催化活性，增加电极的电流响应。本文探讨
16、了不同种类纳米颗粒在固定 化酶中所起的作用，为纳米颗粒应用的新领域提供依据。ANd0015 纳米材料在生物医学中的应用ANd0016 纳米高分子材料在医用载体方面的应用医用纳米高分子作为药物、基因传递和控释的载体，是一种新型的控释体系。它与微米粒子载体的主要区 别是超微小体积，它能穿过组织间隙并被细胞吸收，要通过人体最小的毛细血管，还可通过血脑屏障，因 而作为新的控释体系而被广泛研究，具有广阔的发展前景。重点论述了纳米高分子控释系统在药物和基因 载体方面的最新研究进展，并对其发展前景提出展望。ANd0017 生物有机纳米材料细菌纤维素与传统纤维素相比，醋菌纤维有许多优良性能，如高纯度、高聚合度、高结晶度、高亲水性、高杨氏模量 高强度和纤维的纳米细度。由于这些特性，使它在食品、医药、化工、无纺织物等轻工领域成为一种很有 潜力的新型生物材料。工业化生产方法有平面静态培养、连续静培养机械装置、普通发酵罐生产法。ANd0018
