關于納米技術和生物醫藥科技的進步研究

摘 要：本文主要以納米技術在生物醫療領域的應用作為出發點，分析了納米技術在生物醫療領域的應用前景，并探討了我國納米醫療技術在未來發展中面臨的機遇和挑戰。

關鍵詞：納米技術；生物醫學；應用；機遇；挑戰

隨著科技的進步，納米技術在生物醫藥和科學技術等領域的應用較為廣泛。尤其是生物醫藥領域，對于臨床醫學和基礎醫學的發展起到了積極的推動作用。雖然在不少科學家和醫學研究家們對納米技術進行了詳細的研究，并將其運用于生物醫學領域，取得了不錯的成效。但是對于納米技術的研究還不夠深入，相較于發達國家而言，我國的納米醫學技術還處于發展的初級階段。需要對納米醫學技術在今后發展中面臨的機遇和挑戰進行分析。

一、納米技術在生物醫藥領域的應用

（一）納米生物學

納米生物學是以納米作為尺度，其研究內容主要包括：其一，細胞器結構、細胞器功能。比如細胞核和線粒體內部結構和功能分析。其二，交換細胞信息，包括生物體的物質、細胞能量信息等。其三，針對生物反應問題，對其反應機理問題進行研究和分析。比如有關于生物復制和生物調控的機理分析。其四，發展分子工程。包括納米生物分子機器人和信息處理系統等。

將納米顯微術引入生物醫藥領域，可以為生物學家研究進行研究提供技術支撐。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，標志著顯微技術和納米技術的發展。除此之外，掃描顯微鏡（STM）的內部結構較小、不復雜，因此操作流程較為簡單，生物學家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究，從而提高生物細胞觀測能力和分辨能力。仔細觀察原子級的內部結構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、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發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構和分子結構的行為方式。這種方式可以實現治療疾病這一超前設想。

（二）生物醫學工程

將納米技術引入生物醫藥領域，可以幫助傳統醫生解決復雜的難題。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合體，將其引入生物科學領域，能夠充當微型醫生一角，為醫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胞，從而全面系統地監視身體構造和疾病情況。這種先進醫學工程能夠為現代醫學的發展打下堅實的基礎。除此之外，利用納米技術還可以進行器官的修復工作，比如對修復的器官進行整容手術或者基因配置，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

將納米技術引入生物醫藥領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”臨床醫院，早先就有過利用納米技術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℃。這樣的高溫足夠將癌細胞殺死。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移到人體試驗中，實現消除人體癌癥的目的。

二、納米技術在生物醫學領域中應用的展望

隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步，納米技術和生物醫學之間的聯系不斷加強，兩者的有機結合不僅能夠改善生物醫學技術的不足，還可以促進生物醫學的進一步發展，為更多的臨床實驗奠定基礎。

（一）生物檢測診斷材料的應用

不可否認，將納米材料與生物診斷技術進行有效融合，能夠提高醫學檢測技術水平。實踐證明。兩者之間的配合還需要結合生物醫學工程和先進醫療器材，醫學工程是促進納米技術與生物醫學互相融合的基礎，對生物醫學工程進行深入研究和分析，能在一定程度上催生新醫療器材的出現。如此一來，機械設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療診斷中，勢必會進一步催生一大批更為先進的醫療診斷器材。

（二）納米技術植入人體器官

利用先進的納米材料可以制成性能優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進行有機結合，能夠將微利器官（比如聽覺和視覺上遭到損害的機體）直接植入體內，從而幫助他們恢復視覺和聽覺，從而達到正常人的狀態。

三、納米醫藥技術在發展中面臨的機遇和挑戰

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。在醫藥學研究方面，我國科學家們利用納米技術研制出了一批具有抗菌效果的醫療器材和設備，并為現代醫療技術的發展提供了先進的理論和技術支撐。在納米藥物載體的研究方面，我國已有有關于“動物體內”應用的報道。這已標志著我國納米醫療技術進入了世界領先地位。就挑戰而言，與發達國家相比，我國的納米技術還不夠成熟，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藥科技進步的基礎。

四、結語

納米醫藥技術對于進一步推動我國臨床醫學和基礎醫學的發展具有積極的影響。因此國家相關部門以及科研成員應該以積極主動的態度投入到生物醫藥納米技術領域，進一步推動我國生物醫藥科技的進步。

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