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纳米医学可能为疾病提供诊断和治疗选择

纳米技术领域的研究人员已经取得了进展发现新工具可以改变癌症和脑部疾病,如痴呆和帕金森氏症的治疗方式。

纳米技术工程的一项发展可能形成新的解决方案,以绕过人体免疫系统的反应,靶向治疗癌细胞,导致健康和患病细胞死亡。
这一发现是由悉尼科技大学(UTS)的金大勇、悉尼麦考瑞大学(Macquarie University) ARC纳米尺度生物光子学卓越中心(ARC Centre of Nanoscale Biophotonics)的合著者、卧龙岗大学(University of Wollongong)和新加坡国立大学(National University of Singapore)的合作者共同完成的。报告UTS科学新闻。
金的研究旨在开发由有序原子团簇形成的新型纳米晶体。不同形状或“杂交”的纳米晶体作为一种新工具,或一种新的分子标签,以及一种潜在的靶向药物递送的新载体。金说,这种新型纳米晶体还可以用于更清晰的生物成像诊断,如核磁共振扫描和x射线扫描。
“混合纳米晶体是多功能的,能够同时做不同的事情。例如,人们可以设计一种具有光学、磁性和化学反应的超级纳米颗粒,允许对疾病进行多种成像,并最终获得超高分辨率的图像,”他说。
“有精确的诊断也很重要,因为当外科医生操作时,他们需要确切地知道肿瘤在哪里。如果有更高分辨率的成像技术,外科医生将能够看到健康细胞和肿瘤细胞之间的精确边界,这将为患者带来更好的结果。”
现在纳米颗粒可以被精确控制以创造不同的形状和大小,研究人员可以开始研究这种新型纳米颗粒是否会对药物在体内的运输产生影响。
纳米技术是什么?
纳米技术通常是指通过操纵小于100纳米(一纳米是一米的十亿分之一或大约三个原子的大小)的物质来创造和/或使用材料、设备和系统的技术。
在小于100纳米(nm)的尺度下,表征更大系统的特性不一定适用,根据BCC乐动体育-西甲2019赞助商研究分析师安德鲁·麦克威廉姆斯。纳米结构金属通常比宏观金属硬,纳米陶瓷更软,一些纳米合金在一定程度上更硬,然后更软。
纳米材料的光吸收特性也不同于宏观材料;如果粒子足够小,一些材料就会变得透明。由于纳米材料相对于其体积有较大的表面积,摩擦和粘着等现象比在更大的系统中更重要。因此,例如,纳米技术不是生物技术同样意义上的“产业”或“市场”。
纳米技术是一种使能技术;它的重要性主要在于它将对已建立的行业和市场产生影响,特别是在纳米医学领域。
纳米技术应用:纳米材料
McWilliams将纳米技术的应用分为三类,其中之一是纳米材料。这些是纳米级物质,需要进一步处理或添加其他材料或输入来实现其预期的目的。
纳米材料包含了许多难以定义或精确分类的材料。一般来说,一种物质或物体被认为是纳米材料:
  • 具有纳米尺度的尺寸或性质,且至少有一个纳米尺度(即小于100nm)的外部尺寸;
  • 在1- 100纳米范围内具有内部结构(如团簇、晶体或分子);
  • 具有纳米级的组成元素(例如,纳米复合材料)和在分子或纳米级上设计的结构或特性;
  • 不是由生物体在其可用形式下产生的;和
  • 需要进一步处理或添加其他材料或输入以达到一个有用的目标。
生物医学标记和检测艾滋病
McWilliams说,生物医学标记物和检测辅助设备通常是纳米颗粒或纳米晶体,这些纳米颗粒或纳米晶体经过修饰或设计,以帮助识别或可视化目标分析物或解剖/生物结构。用作标记和检测辅助的纳米颗粒类型包括金、树状大分子、量子点和稀土纳米磷光体。

量子点可以用标准共轭化学与生物分子共价连接。含量子点的共轭物可以用来检测它的结合伙伴在一个特定的分析。任何目前使用荧光标记分子、比色酶或胶体金的检测方法都可以用量子点标记的缀合物加以改进。
金纳米颗粒作为光学和电子显微镜研究和免疫分析的标记物已经使用了几十年。这些成分对生物电子显微镜尤其有用,因为大多数蛋白质可以很容易地与纳米颗粒结合,而纳米颗粒在电子显微镜中很容易看到。
纳米金标签还用于快速免疫分析和其他类型的诊断试验,这些试验设计用于快速分析体液、血清或粪便的小样本,或监测土壤、食物或水的环境样本。这些快速检测可以检测到非常低水平的分析物,如细菌抗原、有机残留物、药物、激素、蛋白质和碳水化合物。使用胶体金标记技术的快速诊断测试最常见的例子之一是常见的家庭妊娠检测试剂盒。
树状大分子是一种聚合物纳米颗粒,其结构类似于一棵树,其分支是相互连接的聚合分子链,所有分子都聚集在一个焦点或核心上。树突状抗体偶联物用于快速灵敏的检测心脏病发作的免疫分析。
纳米技术产品的全球市场
纳米技术产品的全球市场预计在2014年和2019年分别达到近260亿美元和642亿美元,反映了19.8%的五年复合年增长率(CAGR)。
这一数字包括成熟的商业纳米材料应用,如基于纳米粒子的防晒产品和用于催化转换器的纳米催化剂薄膜,以及纳米薄膜太阳能电池、纳米光刻工具和纳米级电子存储器等新技术。
2013年,纳米材料,特别是纳米颗粒和纳米薄膜占据了市场的主导地位,占总市场的78.8%。McWilliams预计这一趋势将持续到2019年,纳米材料的市场占有率将增加到82.1%。
写的 克莱顿路斯2016年3月14日上午9:09:26

主题:纳米技术