納米生物醫學
——納米技術打開生物醫學新視野

魏于全

（四川大學華西醫院臨床腫瘤中心，生物治療國家重點實驗室，成都610041）

20世紀80年代中期，納米科技興起，世界各國政府及科研單位為其大量投入，在很多領域取得巨大發展。由于納米材料的獨特性（例如量子尺寸效應、小尺寸效應、表面和界面效應等），納米技術有望成為21世紀社會發展的重要推動器，引發新一輪的工業和技術革命。隨著納米技術的飛速發展，它與各個學科進行交叉和融合，不斷產生新的研究領域和學科增長點，特別是近10年來，納米技術迅速向生物醫學領域滲透，形成一個嶄新的研究領域——納米生物醫學。

納米生物醫學將納米技術應用于生物醫學領域，涉及材料學、物理學、化學、生物學、醫學、量子學等眾多領域，形成綜合性的交叉學科。目前，納米生物醫學已經成為納米技術發展的一個重要方向，并迅速成為世界各國生物技術領域發展的前沿和熱點問題，具有廣泛的應用和明確的產業化前景。這個迅猛發展的嶄新研究領域將為現代生物醫學研究提供新的技術和方法，在納米尺度為重要生物醫學問題展現新的視野，揭示相關的新原理以及可能的實際應用途徑。目前，納米生物醫學領域已涵蓋諸多方面，主要研究方向包括納米生物效應與安全性、納米毒理學、生物傳感、組織工程、醫學成像、藥物輸送、疾病（特別是腫瘤）的診斷與治療等。

近年來，中國科研人員緊緊把握納米生物醫學蓬勃發展的機遇，不斷挑戰自我，高水平的科研成果層出不窮，在納米生物醫學領域取得了很多新的突破，在國際納米生物醫學領域已占據重要地位。為綜述這一研究領域中取得的研究成果及最新進展，《科技導報》組織了納米生物醫學專題，為綜述這一研究領域的最新進展，《科技導報》組織了納米生物醫學專題，邀請美國國立衛生研究院、深圳大學、美國馬薩諸塞大學、香港科技大學、湖南大學、國家納米科學中心、上海交通大學、廈門大學、蘇州大學、美國加利福尼亞大學洛杉磯分校、中國科學院上海藥物研究所、華中科技大學、四川大學等單位研究組撰寫了9篇文章。

本專題主要關注以下5個方面，（1）納米技術在癌癥診療一體化中的研究進展。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成納米診療劑，有望實現腫瘤分子影像診斷和高效治療，以及療效監測和預后等。通過總結該領域近幾年研究進展，探討癌癥診療一體化未來發展的方向和挑戰。（2）新型納米生物醫學材料的研發。例如，對新型聚集誘導發光（AIE）生物探針的構建及其在生物分子檢測、細胞器成像、細菌成像、細胞追蹤、血管成像、體內腫瘤成像與治療等方面的應用進行了歸納總結，并對其未來面臨的挑戰進行了展望。本部分還對功能核酸分子領域的代表性成果進行了綜述，介紹了核酸適體、人工堿基、脫氧核酶、分子信標、分子馬達在生物傳感、生物合成、生物藥物研究等方面的應用，并展望了核酸分子研究領域的前景和面臨的挑戰。（3）納米技術在藥物遞送領域的應用。主要對納米載藥技術在抗腫瘤藥物遞送領域的應用進行了綜合評述，根據現有抗腫瘤遞釋系統的靶向原理，從被動靶向、主動靶向和仿生靶向3個方面概述納米載藥系統在抗腫瘤藥物靶向遞送方面的研究進展。此部分還專門對DNA納米載體藥物遞送系統的研究進展進行了介紹，并對其所面臨的挑戰及可能的發展趨勢進行了討論。（4）納米材料與體外診斷。通過對幾種典型納米材料的性能特點進行分類總結，綜述了近年來將具有不同性能的納米材料應用于體外診斷的研究進展，并對其未來的發展方向做簡單評述。此外，還重點介紹了磁納米材料在腫瘤診斷領域的研究進展，綜述其在可視化的干細胞標記、藥物遞送和基因遞送中的應用現狀。（5）納米藥物。隨著納米生物技術的發展，納米藥物的研發和臨床轉化取得巨大進展。此部分從納米藥物的臨床轉化角度出發，概述了癌癥納米藥物的發展和現狀，闡述了納米藥物在臨床轉化中的進展，以及面臨的機遇與挑戰。

希望以上內容能增進大家對納米生物醫學領域的了解，促進不同學科的科學家加入這個交叉領域，共同推動該領域的發展！

—— 摘自《科技導報》2018年第22期