論分子納米技術(shù)在生物醫(yī)藥學(xué)中應(yīng)用

郭佳

【中圖分類號(hào)】R9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-6851（2017）09--02

納米技術(shù)在生物醫(yī)藥學(xué)方面的應(yīng)用包括納米技術(shù)在載藥和釋藥方面的應(yīng)用、納米技術(shù)在臨床治療中的應(yīng)用、納米生物傳感器的運(yùn)用、抗菌、抗病毒納米材料的運(yùn)用、納米生物活性材料的運(yùn)用、納米中藥的運(yùn)用等。基于此，本文將對(duì)上述概括的幾種情況進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 納米技術(shù)在載藥、釋藥方面的應(yīng)用

1.1 控制釋放給藥系統(tǒng)

很多疾病的治療是無(wú)法通過(guò)常規(guī)治療方式，而是要通過(guò)定向治療手段將針對(duì)性較強(qiáng)的藥物作用到發(fā)病器官或部位，因此需要借助控制釋放給藥系統(tǒng)完成定向操作，控制給藥系統(tǒng)就是通過(guò)物理、化學(xué)等方式改變藥物制劑的結(jié)構(gòu)，使得藥物在預(yù)定時(shí)間和軌道內(nèi)自動(dòng)釋放到目標(biāo)器官或靶組織上，并能夠保證藥物濃度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)得以保持，從而達(dá)到最好的治療效果。為了提升給藥系統(tǒng)工作的準(zhǔn)確性和高效性，以納米材料作為主要載體，將藥物粉末或溶液包埋在直徑為納米級(jí)的微粒中，不僅能夠提高治療效果，還能減少對(duì)患者身體產(chǎn)生的副作用。有些疾病的治療需要對(duì)患者的服藥狀況和康復(fù)狀況進(jìn)行查長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，單純依靠機(jī)器不僅造成患者生活上的不便，而且經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況，所以借助納米材料，深入到患者身體內(nèi)部，采用智能式藥物脈沖的形式釋放藥物，起到更好的自動(dòng)和準(zhǔn)確給藥效果。

1.2 靶向給藥系統(tǒng)

藥物在患者服用之后能夠作用在具有病癥的器官或部位才能解決病理的根本性問(wèn)題，也就是說(shuō)通過(guò)藥物靶向性使得藥物選擇性的分布在作用對(duì)象上，從而增強(qiáng)治療效果并減少患者服用藥物的副作用，納米技術(shù)在此過(guò)程中起到很明顯的促進(jìn)作用。載藥納米粒子經(jīng)血液循環(huán)，選擇性定位在特定的器官和細(xì)胞上，以達(dá)到最終的治療目的，另外采用物理因素也可以實(shí)現(xiàn)靶向給藥，阿霉素免疫磁性納米粒子在體內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)磁靶向定位，ECT顯像技術(shù)動(dòng)態(tài)觀察表明，在給藥部位近端和遠(yuǎn)端磁區(qū)均能產(chǎn)生放射性富集，而在其他臟器的分布顯著減少。有了靶向給藥系統(tǒng)，能夠大大提高針對(duì)性治療效果，而實(shí)現(xiàn)這一偉大技術(shù)的載體就是納米技術(shù)。

1.3 納米技術(shù)提高藥物吸收度

在生物醫(yī)藥學(xué)研究中，最主要的一個(gè)方面就是通過(guò)某種載體技術(shù)提高患者病癥器官或組織對(duì)藥物的吸收程度，藥物的吸收程度與其自身溶解率有很大關(guān)系，當(dāng)藥物顆粒不斷減小，與胃腸道液體的有效接觸面積就會(huì)增加，藥物溶解率隨著藥物顆粒直徑減小而提高，從而提高藥物的利用率。納米技術(shù)就是一種能夠?qū)⑺幬镒冃〉募夹g(shù)，以納米技術(shù)為載體的藥物顆粒，增加藥物的溶解性，使得患者病癥器官得到最好的治療。

2 納米技術(shù)在臨床治療中的應(yīng)用

基因治療在臨床治療中具有很廣闊的發(fā)展前景，而基因治療首先要解決的問(wèn)題就是使得質(zhì)粒DNA分布在特定細(xì)胞上，驅(qū)使DNA達(dá)到細(xì)胞核內(nèi)，最后使其插入特定的DNA位點(diǎn)，從而達(dá)到理想的治療效果。那么基因載體的選擇就非常重要，此時(shí)納米技術(shù)的優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多研究者發(fā)現(xiàn)，以納米粒子作為基因載體，比如說(shuō)利用納米粒子對(duì)癌癥進(jìn)行治療，首先將氧化鐵納米粒注入到腫瘤患者的癌變部分，再將患者放置在可變磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)變化使得納米粒受到影響并升溫到45-47℃，將癌細(xì)胞燒死，但不會(huì)對(duì)癌細(xì)胞周圍的正常機(jī)體組織產(chǎn)生影響或破壞，氧化鐵納米粒子在治療結(jié)束后通過(guò)人肝臟和脾臟自然排出體外。精準(zhǔn)定位、減少患者服藥副作用等優(yōu)勢(shì)使得納米粒子材料在臨床治療中得到更多關(guān)注，相信未來(lái)癌癥不再是死亡之癥。

3 納米生物傳感器的運(yùn)用

納米生物傳感器特點(diǎn)是體積小、分辨率高、相應(yīng)時(shí)間短、所需樣品量少、對(duì)正常機(jī)體細(xì)胞損傷小，納米生物傳感器的運(yùn)用使得傳輸?shù)膱D像更加直觀、準(zhǔn)確、分辨率高，由于其接收器的特異性高、選擇性強(qiáng)，能夠?yàn)樘骄坎“Y機(jī)理提了科學(xué)依據(jù)。

4 抗菌、抗病毒納米材料的運(yùn)用

目前比較成熟的納米抗菌材料有Ag+系抗菌材料和ZnO， TiO2等光觸媒型納米抗菌材料，Ag+系抗菌材料是利用分子納米Ag+的表面效應(yīng)，通過(guò)促使細(xì)胞壁上的蛋白質(zhì)失活而殺死細(xì)菌，在生物醫(yī)藥學(xué)研究中，添加Ag+的醫(yī)用輔料對(duì)諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌等臨床常見(jiàn)的四十多種外科感染細(xì)菌都有較好的抑制作用。ZnO， TiO2是一種光催化劑，普通TiO2需要在紫外光照射下才能發(fā)揮催化作用，當(dāng)其粒徑只有幾十納米時(shí)，可見(jiàn)光照射下就可以產(chǎn)生極強(qiáng)的催化作用，使用起來(lái)更加方便、有效。生物醫(yī)藥學(xué)研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某些樹形單體或多聚體聚合物可以達(dá)到抑制病毒對(duì)宿主細(xì)胞的吸附和感染，此類物質(zhì)被稱為納米陷阱，它能夠在流感病毒感染細(xì)胞之前與之結(jié)合，使得病毒喪失致病能力，其作用機(jī)理是細(xì)胞表面的流感病毒受體唾液酸與流感病毒血凝素結(jié)合，合成的單體或多聚體聚合物以多個(gè)唾液酸組分為側(cè)鏈，也與流感病毒表面的血凝素位點(diǎn)結(jié)合，使其無(wú)法感染人體細(xì)胞，從而達(dá)到抑制病毒的作用。

5 納米中藥的運(yùn)用

分子納米技術(shù)在中藥制造中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在通過(guò)納米技術(shù)制造粒徑小于100nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復(fù)方制劑，由于生物機(jī)體在藥物吸收、代謝的過(guò)程很復(fù)雜，中藥制劑的藥理效應(yīng)產(chǎn)生不僅與藥物化學(xué)成分有關(guān)，還與藥物本身的物理狀態(tài)密切相關(guān)，因此改變藥物制劑的物理狀態(tài)是提升藥物治療效果的有效途徑之一。利用分子納米技術(shù)可以促進(jìn)中藥材被人體吸收的效率，克服中藥在煎熬過(guò)程中有效成分和口感的降低，使得藥物本身的有效成分吸收率大大提高。納米中藥利用納米技術(shù)解決治療上遇到的難題，充分發(fā)揮納米技術(shù)在中藥制造和使用中的價(jià)值和作用。

6 納米生物活性材料的運(yùn)用

6.1 納米無(wú)機(jī)材料

納米陶瓷材料和納米碳材料是納米無(wú)機(jī)材料的主要代表，前者在結(jié)構(gòu)上突破傳統(tǒng)材料無(wú)法避免的氣孔和微小裂紋，克服這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的可塑性差和脆性高等問(wèn)題，在人工骨、人工關(guān)節(jié)、人工齒等填充或固定材料的制造上有廣泛應(yīng)用。后者不僅具有微米級(jí)碳纖維的低密度、高比模量、高比強(qiáng)度和高導(dǎo)向性等優(yōu)點(diǎn)，還具有缺陷數(shù)量極少、比表面積大和結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)異的物化性能和良好的生物相容性，可作用于人工肌腿。

6.2 納米復(fù)合材料

納米復(fù)合材料就是指通過(guò)納米技術(shù)為基礎(chǔ)，保證用于復(fù)合藥物配置的材料都處于納米級(jí)，納米復(fù)合材料具有很強(qiáng)的抗壓、抗彎強(qiáng)度和彈性模量，制造出來(lái)的產(chǎn)品與人類器官有很強(qiáng)的相似性。臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明納米復(fù)合材料具有良好的生物相容性和生物活性，是一種較為理想的骨修復(fù)材料。

結(jié)語(yǔ)：

分子納米技術(shù)在生物醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用研究還在繼續(xù)，隨著分子納米技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，在未來(lái)醫(yī)藥學(xué)發(fā)展過(guò)程中還會(huì)起到更明顯的促進(jìn)作用和更為深遠(yuǎn)的影響，解決更多病患的疾病痛苦。

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