論分子納米技術在生物醫藥學中應用

郭佳

【中圖分類號】R9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851（2017）09--02

納米技術在生物醫藥學方面的應用包括納米技術在載藥和釋藥方面的應用、納米技術在臨床治療中的應用、納米生物傳感器的運用、抗菌、抗病毒納米材料的運用、納米生物活性材料的運用、納米中藥的運用等。基于此，本文將對上述概括的幾種情況進行詳細分析。

1 納米技術在載藥、釋藥方面的應用

1.1 控制釋放給藥系統

很多疾病的治療是無法通過常規治療方式，而是要通過定向治療手段將針對性較強的藥物作用到發病器官或部位，因此需要借助控制釋放給藥系統完成定向操作，控制給藥系統就是通過物理、化學等方式改變藥物制劑的結構，使得藥物在預定時間和軌道內自動釋放到目標器官或靶組織上，并能夠保證藥物濃度在較長時間內得以保持，從而達到最好的治療效果。為了提升給藥系統工作的準確性和高效性，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的微粒中，不僅能夠提高治療效果，還能減少對患者身體產生的副作用。有些疾病的治療需要對患者的服藥狀況和康復狀況進行查長期監測，單純依靠機器不僅造成患者生活上的不便，而且經常出現數據不準確的情況，所以借助納米材料，深入到患者身體內部，采用智能式藥物脈沖的形式釋放藥物，起到更好的自動和準確給藥效果。

1.2 靶向給藥系統

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題，也就是說通過藥物靶向性使得藥物選擇性的分布在作用對象上，從而增強治療效果并減少患者服用藥物的副作用，納米技術在此過程中起到很明顯的促進作用。載藥納米粒子經血液循環，選擇性定位在特定的器官和細胞上，以達到最終的治療目的，另外采用物理因素也可以實現靶向給藥，阿霉素免疫磁性納米粒子在體內可以實現磁靶向定位，ECT顯像技術動態觀察表明，在給藥部位近端和遠端磁區均能產生放射性富集，而在其他臟器的分布顯著減少。有了靶向給藥系統，能夠大大提高針對性治療效果，而實現這一偉大技術的載體就是納米技術。

1.3 納米技術提高藥物吸收度

在生物醫藥學研究中，最主要的一個方面就是通過某種載體技術提高患者病癥器官或組織對藥物的吸收程度，藥物的吸收程度與其自身溶解率有很大關系，當藥物顆粒不斷減小，與胃腸道液體的有效接觸面積就會增加，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。納米技術就是一種能夠將藥物變小的技術，以納米技術為載體的藥物顆粒，增加藥物的溶解性，使得患者病癥器官得到最好的治療。

2 納米技術在臨床治療中的應用

基因治療在臨床治療中具有很廣闊的發展前景，而基因治療首先要解決的問題就是使得質粒DNA分布在特定細胞上，驅使DNA達到細胞核內，最后使其插入特定的DNA位點，從而達到理想的治療效果。那么基因載體的選擇就非常重要，此時納米技術的優勢被越來越多研究者發現，以納米粒子作為基因載體，比如說利用納米粒子對癌癥進行治療，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中，磁場變化使得納米粒受到影響并升溫到45-47℃，將癌細胞燒死，但不會對癌細胞周圍的正常機體組織產生影響或破壞，氧化鐵納米粒子在治療結束后通過人肝臟和脾臟自然排出體外。精準定位、減少患者服藥副作用等優勢使得納米粒子材料在臨床治療中得到更多關注，相信未來癌癥不再是死亡之癥。

3 納米生物傳感器的運用

納米生物傳感器特點是體積小、分辨率高、相應時間短、所需樣品量少、對正常機體細胞損傷小，納米生物傳感器的運用使得傳輸的圖像更加直觀、準確、分辨率高，由于其接收器的特異性高、選擇性強，能夠為探究病癥機理提了科學依據。

4 抗菌、抗病毒納米材料的運用

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，通過促使細胞壁上的蛋白質失活而殺死細菌，在生物醫藥學研究中，添加Ag+的醫用輔料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌等臨床常見的四十多種外科感染細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揮催化作用，當其粒徑只有幾十納米時，可見光照射下就可以產生極強的催化作用，使用起來更加方便、有效。生物醫藥學研究過程中發現某些樹形單體或多聚體聚合物可以達到抑制病毒對宿主細胞的吸附和感染，此類物質被稱為納米陷阱，它能夠在流感病毒感染細胞之前與之結合，使得病毒喪失致病能力，其作用機理是細胞表面的流感病毒受體唾液酸與流感病毒血凝素結合，合成的單體或多聚體聚合物以多個唾液酸組分為側鏈，也與流感病毒表面的血凝素位點結合，使其無法感染人體細胞，從而達到抑制病毒的作用。

5 納米中藥的運用

分子納米技術在中藥制造中的運用主要體現在通過納米技術制造粒徑小于100nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復方制劑，由于生物機體在藥物吸收、代謝的過程很復雜，中藥制劑的藥理效應產生不僅與藥物化學成分有關，還與藥物本身的物理狀態密切相關，因此改變藥物制劑的物理狀態是提升藥物治療效果的有效途徑之一。利用分子納米技術可以促進中藥材被人體吸收的效率，克服中藥在煎熬過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解決治療上遇到的難題，充分發揮納米技術在中藥制造和使用中的價值和作用。

6 納米生物活性材料的運用

6.1 納米無機材料

納米陶瓷材料和納米碳材料是納米無機材料的主要代表，前者在結構上突破傳統材料無法避免的氣孔和微小裂紋，克服這種結構導致的可塑性差和脆性高等問題，在人工骨、人工關節、人工齒等填充或固定材料的制造上有廣泛應用。后者不僅具有微米級碳纖維的低密度、高比模量、高比強度和高導向性等優點，還具有缺陷數量極少、比表面積大和結構致密等優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 納米復合材料

納米復合材料就是指通過納米技術為基礎，保證用于復合藥物配置的材料都處于納米級，納米復合材料具有很強的抗壓、抗彎強度和彈性模量，制造出來的產品與人類器官有很強的相似性。臨床動物實驗證明納米復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材料。

結語：

分子納米技術在生物醫藥學中的應用研究還在繼續，隨著分子納米技術的不斷成熟和發展，在未來醫藥學發展過程中還會起到更明顯的促進作用和更為深遠的影響，解決更多病患的疾病痛苦。

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