论分子纳米技术在生物医药学中应用

【中图分类号】R9 【文献标识码】A 【文章编号】2095-6851（2017）09--02

纳米技术在生物医药学方面的应用包括纳米技术在载药和释药方面的应用、纳米技术在临床治疗中的应用、纳米生物传感器的运用、抗菌、抗病毒纳米材料的运用、纳米生物活性材料的运用、纳米中药的运用等。基于此，本文将对上述概括的几种情况进行详细分析。

1 纳米技术在载药、释药方面的应用

1.1 控制释放给药系统

很多疾病的治疗是无法通过常规治疗方式，而是要通过定向治疗手段将针对性较强的药物作用到发病器官或部位，因此需要借助控制释放给药系统完成定向操作，控制给药系统就是通过物理、化学等方式改变药物制剂的结构，使得药物在预定时间和轨道内自动释放到目标器官或靶组织上，并能够保证药物浓度在较长时间内得以保持，从而达到最好的治疗效果。为了提升给药系统工作的准确性和高效性，以纳米材料作为主要载体，将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，不仅能够提高治疗效果，还能减少对患者身体产生的副作用。有些疾病的治疗需要对患者的服药状况和康复状况进行查长期监测，单纯依靠机器不仅造成患者生活上的不便，而且经常出现数据不准确的情况，所以借助纳米材料，深入到患者身体内部，采用智能式药物脉冲的形式释放药物，起到更好的自动和准确给药效果。

1.2 靶向给药系统

药物在患者服用之后能够作用在具有病症的器官或部位才能解决病理的根本性问题，也就是说通过药物靶向性使得药物选择性的分布在作用对象上，从而增强治疗效果并减少患者服用药物的副作用，纳米技术在此过程中起到很明显的促进作用。载药纳米粒子经血液循环，选择性定位在特定的器官和细胞上，以达到最终的治疗目的，另外采用物理因素也可以实现靶向给药，阿霉素免疫磁性纳米粒子在体内可以实现磁靶向定位，ECT显像技术动态观察表明，在给药部位近端和远端磁区均能产生放射性富集，而在其他脏器的分布显著减少。有了靶向给药系统，能够大大提高针对性治疗效果，而实现这一伟大技术的载体就是纳米技术。

1.3 纳米技术提高药物吸收度

在生物医药学研究中，最主要的一個方面就是通过某种载体技术提高患者病症器官或组织对药物的吸收程度，药物的吸收程度与其自身溶解率有很大关系，当药物颗粒不断减小，与胃肠道液体的有效接触面积就会增加，药物溶解率随着药物颗粒直径减小而提高，从而提高药物的利用率。纳米技术就是一种能够将药物变小的技术，以纳米技术为载体的药物颗粒，增加药物的溶解性，使得患者病症器官得到最好的治疗。

2 纳米技术在临床治疗中的应用

基因治疗在临床治疗中具有很广阔的发展前景，而基因治疗首先要解决的问题就是使得质粒DNA分布在特定细胞上，驱使DNA达到细胞核内，最后使其插入特定的DNA位点，从而达到理想的治疗效果。那么基因载体的选择就非常重要，此时纳米技术的优势被越来越多研究者发现，以纳米粒子作为基因载体，比如说利用纳米粒子对癌症进行治疗，首先将氧化铁纳米粒注入到肿瘤患者的癌变部分，再将患者放置在可变磁场中，磁场变化使得纳米粒受到影响并升温到45-47℃，将癌细胞烧死，但不会对癌细胞周围的正常机体组织产生影响或破坏，氧化铁纳米粒子在治疗结束后通过人肝脏和脾脏自然排出体外。精准定位、减少患者服药副作用等优势使得纳米粒子材料在临床治疗中得到更多关注，相信未来癌症不再是死亡之症。

3 纳米生物传感器的运用

纳米生物传感器特点是体积小、分辨率高、相应时间短、所需样品量少、对正常机体细胞损伤小，纳米生物传感器的运用使得传输的图像更加直观、准确、分辨率高，由于其接收器的特异性高、选择性强，能够为探究病症机理提了科学依据。

4 抗菌、抗病毒纳米材料的运用

目前比较成熟的纳米抗菌材料有Ag+系抗菌材料和ZnO， TiO2等光触媒型纳米抗菌材料，Ag+系抗菌材料是利用分子纳米Ag+的表面效应，通过促使细胞壁上的蛋白质失活而杀死细菌，在生物医药学研究中，添加Ag+的医用辅料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌等临床常见的四十多种外科感染细菌都有较好的抑制作用。ZnO， TiO2是一种光催化剂，普通TiO2需要在紫外光照射下才能发挥催化作用，当其粒径只有几十纳米时，可见光照射下就可以产生极强的催化作用，使用起来更加方便、有效。生物医药学研究过程中发现某些树形单体或多聚体聚合物可以达到抑制病毒对宿主细胞的吸附和感染，此类物质被称为纳米陷阱，它能够在流感病毒感染细胞之前与之结合，使得病毒丧失致病能力，其作用机理是细胞表面的流感病毒受体唾液酸与流感病毒血凝素结合，合成的单体或多聚体聚合物以多个唾液酸组分为侧链，也与流感病毒表面的血凝素位点结合，使其无法感染人体细胞，从而达到抑制病毒的作用。

5 纳米中药的运用

分子纳米技术在中药制造中的运用主要体现在通过纳米技术制造粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂，由于生物机体在药物吸收、代谢的过程很复杂，中药制剂的药理效应产生不仅与药物化学成分有关，还与药物本身的物理状态密切相关，因此改变药物制剂的物理状态是提升药物治疗效果的有效途径之一。利用分子纳米技术可以促进中药材被人体吸收的效率，克服中药在煎熬过程中有效成分和口感的降低，使得药物本身的有效成分吸收率大大提高。纳米中药利用纳米技术解决治疗上遇到的难题，充分发挥纳米技术在中药制造和使用中的价值和作用。

6 纳米生物活性材料的运用

6.1 纳米无机材料

纳米陶瓷材料和纳米碳材料是纳米无机材料的主要代表，前者在结构上突破传统材料无法避免的气孔和微小裂纹，克服这种结构导致的可塑性差和脆性高等问题，在人工骨、人工关节、人工齿等填充或固定材料的制造上有广泛应用。后者不仅具有微米级碳纤维的低密度、高比模量、高比强度和高导向性等优点，还具有缺陷数量极少、比表面积大和结构致密等优异的物化性能和良好的生物相容性，可作用于人工肌腿。

6.2 纳米复合材料

纳米复合材料就是指通过纳米技术为基础，保证用于复合药物配置的材料都处于纳米级，纳米复合材料具有很强的抗压、抗弯强度和弹性模量，制造出来的产品与人类器官有很强的相似性。临床动物实验证明纳米复合材料具有良好的生物相容性和生物活性，是一种较为理想的骨修复材料。

结语：

分子纳米技术在生物医药学中的应用研究还在继续，随着分子纳米技术的不断成熟和发展，在未来医药学发展过程中还会起到更明显的促进作用和更为深远的影响，解决更多病患的疾病痛苦。

参考文献：

李家萌，曹颖，赵媛，杨毅梅. 纳米金在生物医学技术应用的研究现状[J/OL]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志，2016，34（02）：166-170.

詹智，张培东. 纳米技术在动脉粥样硬化治疗中的应用[J/OL]. 临床心血管病杂志，2014，30（11）：940-943.

印成霞. 纳米技术在药物制剂中的应用研究分析[J]. 中国医药指南，2013，11（23）：362-363. [2017-08-17].