罗诗琴
长沙市长郡中学,湖南 长沙 410002
纳米技术在医学领域的应用分析
罗诗琴
长沙市长郡中学,湖南 长沙 410002
纳米技术指的是立足于纳米尺寸来进行对原子以及分子包括其结构特征、相互间作用等等信息研究的一项具有高度综合性的高新科技。纳米技术通过开发生物的兼容物质,以及依靠生物大分子来不断优化相关的分析与检测技术,为人类文明的发展贡献了巨大的力量。在医学领域中也越来越多地开始引入纳米技术,这可以说是其未来发展的一种必然趋势,并且在不断朝着更加微型微观、快速而具有动态性、功能强大以及智能化的方向发展,这些对于该领域的进一步发展具有重要的意义。因此,本文就从纳米技术的概念出发,简要分析当前纳米技术在医学领域的主要实际应用。
纳米技术;医学领域;应用分析
纳米是一种度量单位,1纳米的长度为百万分之一毫米,纳米结构一般指的是尺寸低于100纳米的微小结构,纳米技术就是通过单个原子或分子来制造具有特定功能的产品。目前对于纳米技术一般有三种类型的定义,第一种认为纳米技术是一种使用技术,能够将不同种类的分子任意组合。第二种认为纳米技术是最极限的未加工技术。最后一种概念则是基于生物视角,因为生物细胞内本身就存在纳米级别的结构。本文就立足第三种概念,阐述纳米技术在医学领域的主要应用。
其实人体的细胞之中存在的酶本身就是一些能够完成特殊任务的“纳米机器”。在微观世界中,通过这些细胞能够以非常精确地方式制造需要的物质,而这其实也正是相关的研究人员希望通过纳米技术达成的目标。因此,对于人体细胞的研究其实也将有利于帮助人类更好地掌握纳米技术。通过有效地结合纳米技术以及生物医学,将为医学界带来全新的发展路线。近年来,纳米材料在医学领域对于纳米材料的拥有越发广泛,这不仅促使临床医疗的效率更高,获得的诊断与检查结果也更为准确,最终通过更好的了解使人们的身体健康得到了更大的保障。
细胞分离技术是目前临床诊断中方法运用的一种手段,它能够帮助研究人员迅速获取需要的细胞标本。以往所采用的分离方法成本非常高,对于人体还有着一定的副作用,但通过纳米微粒却可以轻松地完成这一工作,不仅成本低,效果好,而且无副作用。纳米微粒还被广泛地运用于癌症、心脏病的早期诊断与治疗工作中。之前基于密度梯度原理所使用的离心法存在着效率低,效果差的缺点,纳米技术使得这一工作不再困难。将纳米微粒与离心法相结合,不仅效率高,并且胶体溶液也易于形成密度梯度,也能够更好地促使细胞与SiO2的分离。除此之外,纳米技术在细胞染色中的运用也比较广泛,由于没有进行染色的细胞观察难度比较高,这给研究其内部结构造成了很大困难。之后相关研究人员开始尝试将纳米微粒运用于染色技术中,由于不同抗体对细胞之中不同结构所具有的亲和力以及敏感程度都具有差异性,因而通过制作不同种类的金纳米粒子——抗体复合体与之结合,由于它在单色光的照射下将呈现出不同的颜色,这样在光学显微镜下它们就会呈现出差异较大的衬度,可以观察到直径在10纳米以上的金纳米粒子呈现出红色,从而以此帮助研究人员辨识其不同的内部结构。
当前,相关的研究人员创造了一种对癌症具有极佳疗效的超细纳米药物,即“纳米生物导弹”,通过将磁性超微粒子与抗肿瘤的药物相连接,以定向的方式更加准确的直达病灶,从而将癌细胞“全歼”。此外,以特制的超细纳米材料制成的“纳米机器人”对于心脑血管疾病的治疗具有非常明显帮助作用,它们体积极小,能够直接进入到人体的血管乃至心脏中,直接对血管进行修复,对人体本身也不会造成任何不良影响。德国科学家曾经以动物为实验对象,结果证明磁性纳米微粒对于癌症的治疗效果绝佳。我国的相关研究人员也证实了纳米材料不仅能够在保证对正常细胞组织无害的前提下,对于肿瘤生长具有很好的抑制效果,还能够直接帮助杀死癌细胞。他们还发现,以烃基磷灰石制成的纳米材料能够有效地杀死包括人体肝癌、食道癌等癌细胞。
近年来,纳米技术在药物研制领域的应用范围也越发广泛,我国科学家研制出了一种直径仅有25纳米的棕色粉末状的纳米抗菌颗粒,对于包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等在内的致病微生物有着极强的抑制效果,能够快速杀灭这些微生物。这种纳米颗粒具有广谱、亲水、环保等诸多优点,它不同于以往的抗感染药物,采用的是纯天然的矿物质,从而很好地避免了在使用之后使细菌产生耐药性。纳米技术对于中药加工方面的创新发展也起到了重要的促进作用。以纳米级水平对普通的牛黄进行加工,将使其理化性质乃至疗效产生巨大的变化,这就使其具有极强的靶向作用,不仅能够提升其原本治疗疾病的疗效,还能扩大适用范围。
目前,纳米技术已经被广泛地运用到了医学领域,并且未来这一应用趋势还将不断扩大,无论是将纳米生物传感器用于检测收集身体信息,将纳米药房用于定点给药,还是通过纳米细胞检疫器用于新病毒的发现与研究。纳米技术势必将成为人类健康的重要守护神,它拥有着极为广阔的发展空间。
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1006-0049-(2017)20-0115-01