關(guān)于納米技術(shù)和生物醫(yī)藥科技的進步研究

摘 要：本文主要以納米技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用作為出發(fā)點，分析了納米技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景，并探討了我國納米醫(yī)療技術(shù)在未來發(fā)展中面臨的機遇和挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；生物醫(yī)學(xué)；應(yīng)用；機遇；挑戰(zhàn)

隨著科技的進步，納米技術(shù)在生物醫(yī)藥和科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。尤其是生物醫(yī)藥領(lǐng)域，對于臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了積極的推動作用。雖然在不少科學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究家們對納米技術(shù)進行了詳細(xì)的研究，并將其運用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，取得了不錯的成效。但是對于納米技術(shù)的研究還不夠深入，相較于發(fā)達國家而言，我國的納米醫(yī)學(xué)技術(shù)還處于發(fā)展的初級階段。需要對納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在今后發(fā)展中面臨的機遇和挑戰(zhàn)進行分析。

一、納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）納米生物學(xué)

納米生物學(xué)是以納米作為尺度，其研究內(nèi)容主要包括：其一，細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器功能。比如細(xì)胞核和線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能分析。其二，交換細(xì)胞信息，包括生物體的物質(zhì)、細(xì)胞能量信息等。其三，針對生物反應(yīng)問題，對其反應(yīng)機理問題進行研究和分析。比如有關(guān)于生物復(fù)制和生物調(diào)控的機理分析。其四，發(fā)展分子工程。包括納米生物分子機器人和信息處理系統(tǒng)等。

將納米顯微術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域，可以為生物學(xué)家研究進行研究提供技術(shù)支撐。比如Scanning Probe Micro-scopes，簡稱SPMs，中文簡稱掃描探針顯微鏡，這是一種新型的納米生物技術(shù)，標(biāo)志著顯微技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展。除此之外，掃描顯微鏡（STM）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較小、不復(fù)雜，因此操作流程較為簡單，生物學(xué)家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究，從而提高生物細(xì)胞觀測能力和分辨能力。仔細(xì)觀察原子級的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于進一步探索和研究生物原子微觀知識具有推動作用。在自然條件下，利用掃描顯微鏡可以對生物的蛋白質(zhì)、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發(fā)射電鏡可以對單個原子進行操作，這是一種典型的人工改變單個生物結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的行為方式。這種方式可以實現(xiàn)治療疾病這一超前設(shè)想。

（二）生物醫(yī)學(xué)工程

將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域，可以幫助傳統(tǒng)醫(yī)生解決復(fù)雜的難題。比如納米機器人和生物傳感器。納米機器人簡稱分子機器人，是酶和納米齒輪的結(jié)合體，將其引入生物科學(xué)領(lǐng)域，能夠充當(dāng)微型醫(yī)生一角，為醫(yī)生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機器人不僅可以直接注入血液，還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面，血液在傳輸過程中能夠判斷分子機器人的健康狀況，機器人能夠獲得能量，達到疏通血管血栓的目的。另一方面，醫(yī)生通過外界信號編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細(xì)胞，從而全面系統(tǒng)地監(jiān)視身體構(gòu)造和疾病情況。這種先進醫(yī)學(xué)工程能夠為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。除此之外，利用納米技術(shù)還可以進行器官的修復(fù)工作，比如對修復(fù)的器官進行整容手術(shù)或者基因配置，從而將錯誤或者不符合的基因去除，引入正確的染色體裝置，進而保障機體的健康運作。

（三）納米治療技術(shù)

將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域是一場全新的革命運動，能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國柏林“沙里特”臨床醫(yī)院，早先就有過利用納米技術(shù)治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里，然后將他們放置在磁場中。由于受磁場的影響，患有腫瘤的鼠類的溫度會隨著納米微粒升溫而增加。實踐表明，納米微粒在可變磁場中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠?qū)┘?xì)胞殺死。腫瘤附近的機體組織是健康的，沒有受損壞，因此納米微粒不會燒毀這些健康組織，健康組織的溫度也不會受到傷害，這就需要研究人員將目光轉(zhuǎn)移到人體試驗中，實現(xiàn)消除人體癌癥的目的。

二、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的展望

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進步，納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)之間的聯(lián)系不斷加強，兩者的有機結(jié)合不僅能夠改善生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的不足，還可以促進生物醫(yī)學(xué)的進一步發(fā)展，為更多的臨床實驗奠定基礎(chǔ)。

（一）生物檢測診斷材料的應(yīng)用

不可否認(rèn)，將納米材料與生物診斷技術(shù)進行有效融合，能夠提高醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)水平。實踐證明。兩者之間的配合還需要結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程和先進醫(yī)療器材，醫(yī)學(xué)工程是促進納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)互相融合的基礎(chǔ)，對生物醫(yī)學(xué)工程進行深入研究和分析，能在一定程度上催生新醫(yī)療器材的出現(xiàn)。如此一來，機械設(shè)備的使用用途和功能將會得到不斷擴大，這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見，將納米材料合理運用于生物醫(yī)療診斷中，勢必會進一步催生一大批更為先進的醫(yī)療診斷器材。

（二）納米技術(shù)植入人體器官

利用先進的納米材料可以制成性能優(yōu)良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體，能夠幫助人類遠離疾病，免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術(shù)進行有機結(jié)合，能夠?qū)⑽⒗鞴伲ū热缏犛X和視覺上遭到損害的機體）直接植入體內(nèi)，從而幫助他們恢復(fù)視覺和聽覺，從而達到正常人的狀態(tài)。

三、納米醫(yī)藥技術(shù)在發(fā)展中面臨的機遇和挑戰(zhàn)

就機遇而言，我國是首位將納米晶體合成碳納米管的國家，這個碳納米管的長度屬于世界最長，其性能良好。在醫(yī)藥學(xué)研究方面，我國科學(xué)家們利用納米技術(shù)研制出了一批具有抗菌效果的醫(yī)療器材和設(shè)備，并為現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展提供了先進的理論和技術(shù)支撐。在納米藥物載體的研究方面，我國已有有關(guān)于“動物體內(nèi)”應(yīng)用的報道。這已標(biāo)志著我國納米醫(yī)療技術(shù)進入了世界領(lǐng)先地位。就挑戰(zhàn)而言，與發(fā)達國家相比，我國的納米技術(shù)還不夠成熟，還需要進一步加強對納米材料、納米傳感器等方面的研究，以此作為進一步推動我國生物醫(yī)藥科技進步的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

納米醫(yī)藥技術(shù)對于進一步推動我國臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有積極的影響。因此國家相關(guān)部門以及科研成員應(yīng)該以積極主動的態(tài)度投入到生物醫(yī)藥納米技術(shù)領(lǐng)域，進一步推動我國生物醫(yī)藥科技的進步。

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作者簡介：劉柳（1994-），女，遼寧葫蘆島人，沈陽師范大學(xué)生物科學(xué)（師范）專業(yè)。