納米生物醫(yī)學(xué)
——納米技術(shù)打開生物醫(yī)學(xué)新視野

魏于全

（四川大學(xué)華西醫(yī)院臨床腫瘤中心，生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610041）

20世紀(jì)80年代中期，納米科技興起，世界各國(guó)政府及科研單位為其大量投入，在很多領(lǐng)域取得巨大發(fā)展。由于納米材料的獨(dú)特性（例如量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)等），納米技術(shù)有望成為21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)器，引發(fā)新一輪的工業(yè)和技術(shù)革命。隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，它與各個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉和融合，不斷產(chǎn)生新的研究領(lǐng)域和學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)，特別是近10年來，納米技術(shù)迅速向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透，形成一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域——納米生物醫(yī)學(xué)。

納米生物醫(yī)學(xué)將納米技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，涉及材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、量子學(xué)等眾多領(lǐng)域，形成綜合性的交叉學(xué)科。目前，納米生物醫(yī)學(xué)已經(jīng)成為納米技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，并迅速成為世界各國(guó)生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的前沿和熱點(diǎn)問題，具有廣泛的應(yīng)用和明確的產(chǎn)業(yè)化前景。這個(gè)迅猛發(fā)展的嶄新研究領(lǐng)域?qū)楝F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究提供新的技術(shù)和方法，在納米尺度為重要生物醫(yī)學(xué)問題展現(xiàn)新的視野，揭示相關(guān)的新原理以及可能的實(shí)際應(yīng)用途徑。目前，納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已涵蓋諸多方面，主要研究方向包括納米生物效應(yīng)與安全性、納米毒理學(xué)、生物傳感、組織工程、醫(yī)學(xué)成像、藥物輸送、疾?。ㄌ貏e是腫瘤）的診斷與治療等。

近年來，中國(guó)科研人員緊緊把握納米生物醫(yī)學(xué)蓬勃發(fā)展的機(jī)遇，不斷挑戰(zhàn)自我，高水平的科研成果層出不窮，在納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了很多新的突破，在國(guó)際納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已占據(jù)重要地位。為綜述這一研究領(lǐng)域中取得的研究成果及最新進(jìn)展，《科技導(dǎo)報(bào)》組織了納米生物醫(yī)學(xué)專題，為綜述這一研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，《科技導(dǎo)報(bào)》組織了納米生物醫(yī)學(xué)專題，邀請(qǐng)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院、深圳大學(xué)、美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)、香港科技大學(xué)、湖南大學(xué)、國(guó)家納米科學(xué)中心、上海交通大學(xué)、廈門大學(xué)、蘇州大學(xué)、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、華中科技大學(xué)、四川大學(xué)等單位研究組撰寫了9篇文章。

本專題主要關(guān)注以下5個(gè)方面，（1）納米技術(shù)在癌癥診療一體化中的研究進(jìn)展。通過將具有腫瘤診斷、成像功能的成分和具有腫瘤治療功能的成分整合到同一納米粒子中構(gòu)成納米診療劑，有望實(shí)現(xiàn)腫瘤分子影像診斷和高效治療，以及療效監(jiān)測(cè)和預(yù)后等。通過總結(jié)該領(lǐng)域近幾年研究進(jìn)展，探討癌癥診療一體化未來發(fā)展的方向和挑戰(zhàn)。（2）新型納米生物醫(yī)學(xué)材料的研發(fā)。例如，對(duì)新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）生物探針的構(gòu)建及其在生物分子檢測(cè)、細(xì)胞器成像、細(xì)菌成像、細(xì)胞追蹤、血管成像、體內(nèi)腫瘤成像與治療等方面的應(yīng)用進(jìn)行了歸納總結(jié)，并對(duì)其未來面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望。本部分還對(duì)功能核酸分子領(lǐng)域的代表性成果進(jìn)行了綜述，介紹了核酸適體、人工堿基、脫氧核酶、分子信標(biāo)、分子馬達(dá)在生物傳感、生物合成、生物藥物研究等方面的應(yīng)用，并展望了核酸分子研究領(lǐng)域的前景和面臨的挑戰(zhàn)。（3）納米技術(shù)在藥物遞送領(lǐng)域的應(yīng)用。主要對(duì)納米載藥技術(shù)在抗腫瘤藥物遞送領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了綜合評(píng)述，根據(jù)現(xiàn)有抗腫瘤遞釋系統(tǒng)的靶向原理，從被動(dòng)靶向、主動(dòng)靶向和仿生靶向3個(gè)方面概述納米載藥系統(tǒng)在抗腫瘤藥物靶向遞送方面的研究進(jìn)展。此部分還專門對(duì)DNA納米載體藥物遞送系統(tǒng)的研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹，并對(duì)其所面臨的挑戰(zhàn)及可能的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了討論。（4）納米材料與體外診斷。通過對(duì)幾種典型納米材料的性能特點(diǎn)進(jìn)行分類總結(jié)，綜述了近年來將具有不同性能的納米材料應(yīng)用于體外診斷的研究進(jìn)展，并對(duì)其未來的發(fā)展方向做簡(jiǎn)單評(píng)述。此外，還重點(diǎn)介紹了磁納米材料在腫瘤診斷領(lǐng)域的研究進(jìn)展，綜述其在可視化的干細(xì)胞標(biāo)記、藥物遞送和基因遞送中的應(yīng)用現(xiàn)狀。（5）納米藥物。隨著納米生物技術(shù)的發(fā)展，納米藥物的研發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化取得巨大進(jìn)展。此部分從納米藥物的臨床轉(zhuǎn)化角度出發(fā)，概述了癌癥納米藥物的發(fā)展和現(xiàn)狀，闡述了納米藥物在臨床轉(zhuǎn)化中的進(jìn)展，以及面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

希望以上內(nèi)容能增進(jìn)大家對(duì)納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的了解，促進(jìn)不同學(xué)科的科學(xué)家加入這個(gè)交叉領(lǐng)域，共同推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展！

—— 摘自《科技導(dǎo)報(bào)》2018年第22期