当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

生物纳米技术

仪器信息网生物纳米技术专题为您整合生物纳米技术相关的最新文章,在生物纳米技术专题,您不仅可以免费浏览生物纳米技术的资讯, 同时您还可以浏览生物纳米技术的相关资料、解决方案,参与社区生物纳米技术话题讨论。

生物纳米技术相关的论坛

  • 【文献进展】纳米技术在生物医学中的应用

    摘 要 纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域,用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。  关键词 纳米技术;纳米生物学;DNA纳米技术  20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美国《商业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域:一是生命科学和生物技术;二是从外星球获取能源;三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术,其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术[1]。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展,将极大的影响人类的生活,衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。  1 纳米生物学的研究对象  有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm~100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m,即1m的十亿分之一。我们知道,细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度,生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构,具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学,它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断,利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。

  • 【转帖】美国研究人员利用纳米技术生产生物燃料

    美国路易斯安那理工大学日前发表新闻公报说,该大学研究人员在生产生物燃料工艺过程中采用纳米技术,从而大大节省了生产成本。  公报说,秸秆等农林废弃物作为生物燃料的原料具有巨大潜力,用它们生产的生物燃料被称为第二代生物燃料。但是将这些生物原料转化成可以燃烧的乙醇等需要多种酶对其中的纤维素进行分解,成本很高。路易斯安那理工大学从事化学工程研究的帕尔梅及其同事最近开发出一种纳米技术,能将参与反应的多种酶固定成几种酶,并且这些酶能重复使用多次,这大大降低了第二代生物质燃料的生产成本。这一技术可以被应用到大规模商业生产中。  第二代生物燃料包括利用秸秆、稻草等农林废弃物生产的燃料乙醇和生物柴油,它可以替代传统的汽油和柴油,能大大减少温室气体排放,同时避免了第一代生物燃料以玉米等粮食作物为原料,因此受到广泛青睐。

  • 纳米技术及应用

    信息产业科技、生物科技和纳米技术是现在世界上前沿科学领域的三大主要方向。 纳米是一个长度计量单位,它是一米的十亿分之一。纳米材料就是在纳米量级范围内调控物质结构研制而成的新材料。纳米技术就是 指在纳米尺度范围内,通过操纵原子、分子、原子团和分子团,使 其重新排列组合成新物质的技术。其最终目标是直接以原子、分子的变化,使物质在纳米尺度上表现出新颖的物理、化学和生物学特性,制造出具有特定功能的产品。因为纳米材料的粒度非常微小,一般的显微镜是不能观察到的,所以纳米技术是在扫描隧道显微镜发明之后,才出现以0.1至100纳米尺度为研究对象的前沿科学。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式,实现生产方式的飞跃, 是新工业革命的核心。纳米技术也是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础,将对人类产生深远的影响,甚至改变人们的思维方式和生活方式。有人曾经预言说,七十年代搞微米技术的国 家,现在已成为发达国家;现在从事纳米技术研究的国家,将是二 十一世纪的先进国家。 纳米材料粒度非常微小,具有良好的表面效应,一克纳米材料的表 面积达到几百平方米,因此用纳米材料制成的产品,其强度、柔韧 度、延展性都十分优越,就象一种有成千上万对脚的毛毛虫,当它 吸附在光滑的玻璃面上时,由于接触面积大,12级台风也吹不掉 它。因此,在化纤中加入少量的金属纳米颗粒,就可摆脱磨擦引起的静电现象;在食品中采用纳米技术,可提高肠胃的吸收功能;在 涂料中运用纳米技术,可使外墙涂料的耐洗刷性从一千多次提高到一万多次,老化时间延长两倍多;许多化妆品因为加入纳米微粒, 而具备防紫外线功能;利用纳米技术可生产出色彩鲜艳、抗折性极 高的彩色轮胎;利用纳米粉末,可使废水变清。另外,纳米在医药 保健、计算机、化学和航天等领域都会引起新的、技术性革命。 作为纳米技术重要方面的碳纳米管,是1991年被人类发现的。它是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管,管的直径一般为几个纳米到几十纳米,管壁厚度仅几个纳米,象铁丝网卷成的空心圆柱状的“笼形 管”。5万个“笼形管”排列起来,才有人的一根头发丝那么宽,长度和直径比非常高的纤维小。作为石墨、金刚石等碳晶体家族的新成员,碳纳米管的韧性很高,导电性极强,场发射性能优良,兼具 金属性和半导体性。其强度比钢高100倍,比重只有钢的1/6,称之 为未来的超级纤维,成为国际研究的热点。碳纳米管的用途十分诱 人。它可制成极好的微细探针和导线、加强材料及储氢材料。它使壁挂电视成为可能,并在将来可替代硅芯片。纳米芯片体积更小、 容量更大、重量更轻,将在纳米电子学中扮演极重要角色,并引发计算机行业的革命。不久前我国研制出的碳纳米管显示器样本,不但体积小,重量轻,而且显示质量好,从-45℃~80℃皆能正常工 作,而耗电只有现在的显示器的1%。 另外,作为纳米技术的应用之一,在我国西安已研制出的“纳米服 装”,不仅能阻隔95%以上的紫外线,还能阻隔同量的电磁波,且无毒、无刺激,不受洗涤、着色、磨损的影响,能有效地保护人体皮 肤不受辐射的影响。还有小鸭集团研制出的纳米洗衣机,就是利用 纳米抗菌材料研制出的自我清洁的洗衣机。它能够有效地抑制细菌 滋生,无论使用多长时间,都能够保持“净水洗涤”的状态。 目前,纳米技术在电线电缆中的应用已在开始。有人曾设想,能否运用纳米技术来提高绝缘材料的性能,从而提高电缆的绝缘、耐热 和抗老化等性能,减少电缆的外径,减轻电缆的重量。另外能否利 用碳纳米管的韧性高、导电性强的特点,制成超细电磁线,使微型 电机的体积象米粒那样大,甚至更小。 现在“纳米热”已遍及全球,从大西洋到太平洋,从日本到欧洲,各国都把它作为重要的未来发展战略。美国总统克林顿曾经发表过 一篇关于前沿科学技术的前瞻性的讲话,提出了美国今后要大力发 展纳米技术。美国已于2000年10月1日启动“国家纳米计划”,投资1997年的1.16亿美元增加到4.97亿美元。目前全球纳米技术的年 产值已达到500亿美元,预计到2010年,市场容量将达到14400亿美 元。我国已建立了10多条纳米材料和技术的生产线,以此为基础的企业已达100多家。预计在今后二、三十年内,它将远远超过计算机工业,并成为未来信息时代的核心。纳米技术导致的微形化趋势从根本上改变人类的处境,从而引起二十一世纪的又一次产业革命。

  • 【转帖】新的挑战:纳米技术与环境

    最近出版的联合国环境规划署(UNEP)全球环境展望(GEO)2007年度报告 - The GEO Year Book 2007 - 以篇名“新的挑战: 纳米技术与环境”概括介绍了纳米技术对改善环境所起的积极作用及不利影响,并主张相关政策制定人员、工业界、非政府组织、科学家等通力合作开展这方面的研究。 这份报告不仅总结了纳米技术对环境检测、降低污染排放、节约能源、能源生产和效率转换等带来的促进作用,而且概要论述了纳米技术给大气、水体、土壤、生物圈及人类等带来的潜在危险和不利影响等。报告认为纳米产品已经进入到人们的日常生活,所以有必要认真研究纳米技术对环境和人类健康产生的长期影响,并制定相关纳米产品的风险评价标准等。 全球环境展望(GEO)2007年度报告是联合国环境规划署出版的的第四个同类年度报告,前三个报告分别在2003、2004及2005年出版。这个系列报告的主题是:全球环境变化,它是由UNEP联合世界各地的专家合作完成的。详细介绍可参阅览下面的PDF文档:[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=42525]新的挑战:纳米技术与环境[/url]

  • 【分享】《中医处方临床纳米技术运用的安全性思考》之一

    [b]《中医处方临床纳米技术运用的安全性思考》之一[/b][size=2]从纳米机器人到纳米护肤霜,纳米服装全球目前已有300多种号称纳米技术的产品上市了,纳米技术真正地、真实地步入人们的生活圈,人们对纳米材料可能潜在的安全性问题都一直心有余悸,第243次香山科学会议上,40多名来自纳米科学生物化学、医学物理环境等多个领域的专家一致呼吁加强纳米材料和纳米技术的生特环境安全性研究,著名的纳米科学专家白春礼院士提出任何技术都有两面性的,纳米技术也可能同样是把双刃剑,美国的《科学此刻》、《自然》杂志对纳米安全性发出预警,报告提出游离的纳米颗和纳米管可能会穿透细胞产生毒性,对于人类的生态环境,纳米科技可能是柄双刃剑。纳米是一个长度计量单位,是1米的10亿分之一,大约上10个原子并列的宽度,纳米科技就是一门以0.1-100纳米这样的尺寸为研究的前沿科学,它以空前的分辨率为人类揭示了一个可观的分子世界,它是一种单个原子、分子制造物质的基础,当物质颗粒少到纳米量级后,这种材料被称作纳米材料,纳米也表出常规出品料材料所不具备差异特性和反常性,比如后来特质不具有的性能,小颗粒具备了,不导电的物质导电了,不发光的物质发光了,原本不具有的磁性具有磁性了,变化多端与神奇惊人,难以置信。从生物细胞学角度来谈,波导的生物在细胞核生物膜内就存在着纳米级结构,所谓的细胞纳米技术就是指0.1-100纳米的宽度内研究中子、原子和分子内的运动规律和特性的,具时代意义和颠覆性的崭新技术,人们从微电子等在内的微米技术到纳米技术,人们从微电子等在内的微米技术到纳米技术,人类真越来越向微观世界深入。美国、日本、英国等发达国家都对纳米技术给予高度重视,其研究结果使各行各业进入了一个跨世纪的飞跃,如在纳米电子器件的功耗上为矽器件的1/1000,在信息存储上一张不足巴掌大的5英光盘上,至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书,还有可能预防伤风和流感,而且永运不用洗的服装,但任何科学都有他的两性,纳米技术同样端倪出它双刃剑的锋利。事实上针对纳米技术安全性的争议一直没有停止过,纳米材料的显著特点就是尺寸微小,这些材料会扩散沉积,这种作用过程对人体健康到底会产生什么样的后果,目前还没权威定论,许多研究表明纳米颗粒大小比表面积可能性和现面化学性能及电复性,单体混合体等因素,均能决定纳料材料是否有潜在危害,如当每立方米空气中直径2.5身米以下的颗粒污染的含量上升10微克。肺癌的死亡升就上升8%,在直径20纳米聚氟乙稀的空气中待一分钟,大多数实验鼠在随后的四小时内死亡,而另一组大鼠暴露在直径为120纳米颗粒的空气中则安然无恙。将纳米技术引入中药领域一定要考虑药组方的多样性,中药成份的复杂性、纳米颗粒级别的重要性,纳米中药不是简单地交吉药材料进行粉碎至纳米别,而是针对组成中药剂的合理的君臣作使有效配伍,成分进行纳米级的技术处理,赋予传统中药以新功能将中药制成高效、速效、长效、剂量小、毒性低、服用方便、稳定性好的现代制剂。[/size]

  • 【纳米技术成就生活之美】纳米技术与离我们的实际生活越来越近!(鼓励讨论,加分结束)

    2009中国国际纳米科学技术会议于9月1日上午在北京拉开帷幕,来自中国、美国、俄罗斯、日本、德国等近40个国家和地区的1500余名代表将就科技前沿问题及如何推动纳米材料和纳米技术应用等展开研讨与交流。 本次会议为期三天,将围绕纳米信息材料、纳米能源与环境材料、纳米器件与传感器、纳米医药学和生物医学工程、纳米加工与纳米计量、纳米结构表征、纳米光学与表面等离激元学、纳米结构建模与模拟等领域,分为八个分会展开学术交流。 据介绍,会议已收到论文摘要1300多篇,来自美国加州大学、日本东京大学、德国卡尔尔斯鲁厄研究中心等的七位国际知名专家将作大会特邀报告,另有来自不同国家和地区的68位科学家作分会邀请报告。 大会主席、中国科学院常务副院长白春礼介绍,纳米科技是未来新技术发展的重要源泉之一,也是支撑形成新经济增长点的技术之一。这次会议的举办对于提高我国纳米科技整体研究水平和自主创新能力,推动我国纳米科技界与国际同行的合作将起到积极作用。 他说,中国纳米科学发展越来越快,在纳米材料研究等领域取得了丰硕成果,某些方面达到国际先进水平。但在应用研究方面,能力还不足,今后应在进一步推动纳米科技基础研究成果走向应用,真正以纳米科技推动经济社会发展上倾注更多的精力。 他表示,本次论坛也在论文的筛选、主题的设置等方面作出引导,强调纳米应用,以纳米技术推动生物科学、信息技术等领域的进步。 2009中国国际纳米科学技术会议是继2005和2007中国国际纳米科学技术会议后,由国家纳米科技指导协调委员会主办、国家纳米科学中心承办的第三次在京举办的纳米国际会议。

  • 【转帖】你所不知道的纳米技术

    提到纳米技术,很多人的反应都是"高科技","好深奥",其实,纳米技术并非象人们想象中地那么复杂和不可理解,最直接的解释其实从字面上就可以得到,所谓纳米,是一个长度单位,跟我们平时接触的厘米,分米一样,只不过1个纳米相当于一千万分之一的厘米,是肉眼所无法衡量的长度。[align=left] 普遍来说,所谓的纳米技术,只是指运用到了1个纳米到100个纳米长度范围内的结构,包括材料和设备。我们通常听到的什么纳米洗衣粉,指的就是洗衣粉的颗粒非常之小,小到纳米级的程度(事实上目前市面上的洗衣粉还没有小到这样的程度)。为什么要追求那么小的分子微粒呢?主要是因为,不同大小的分子微粒的性质其实是有差别的,我们不能一味地说“小”一定好,但是从普遍上来说,小分子的物质性质更活跃――相同体积的物质分子,小分子的颗粒的表面积更大,可以更有效的地同其他物质结合或者发生反应,但也是因为纳米级分子的过度“活跃”而导致其性能的不稳定。目前在实验室或者是研究室,甚或者市场上使用的大多是微米级分子颗粒,不仅是因为微米级分子的制作工艺比较成熟,比较容易获取,而且其性能也比较稳定。[/align][align=left] 纳米技术市场总的来说分为三大块,纳米材料,纳米工具和纳米仪器。根据BCC研究中心的数据显示,纳米材料在其中的比重达到了75%左右,纳米工具和纳米仪器分占4.3%和20.7%。比起多运用在医药和测试的纳米工具以及纳米仪器,纳米材料的市场最为广阔,也最容易商业化。[/align][align=left] 接下来重点说说纳米材料,目前纳米材料的运用范围已经非常地广泛了――在电子,生物医药,美容产品,能源等领域。在过去的五年中,纳米材料的市场每年的增幅超过50%。别看纳米微粒的应用可以大大地推动产品的性能,其实也正是因为个头的过“小”,纳米微粒对人体以及环境都有着极大的潜在危害:理论上来说,纳米微粒可以通过鼻子和皮肤进入到血液,再通过血液的流动到达人体的各个器官以及骨骼,德国的安联保险公司及经合组织认为,纳米微粒对人体的负面影响主要有两个方面:1)诱发呼吸道的炎症,导致组织坏损;2)通过血液传输到主要器官,引起心血管方面的疾病。虽然这份报告有点“骇人听闻”,但是这是对长期跟纳米微粒打交道的工作人员的防范指导,所有的物质用的不恰当都会产生危害,关键是看你如何使用它,以及如何保护自己。[/align]

  • 扫描美国纳米生物专利技术

    扫描美国纳米生物专利技术  纳米生物技术是纳米技术领域的前沿和热点问题,在医药卫生领域有着广泛的应用和明确的产业化前景,特别是纳米药物载体、纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等,将在疾病的诊断、治疗和卫生保健方面发挥重要作用。纳米生物技术所要研究的对象是生物分子、细胞、组织在纳米层次的结构变化,其主要的研究方向包括:生物材料(材料——组织介面、生物相容性材料),仪器(生物传感器、研究工具),治疗(药物和基因载体)等。  美国是世界上申请有关纳米技术专利最多的国家,搜索“纳米”可找到近8000个专利,日本排在其后,我国名列第三。相对而言,我国在纳米生物技术的理论研究和应用研究方面相比其他学科远远地走在了前面。为了更多地探知美国在纳米生物技术领域的研究现况,指导我国的研究策略,我们从公开申请的专利中去探知美国的研究状况,特别介绍一些国内研究人员比较感兴趣的技术和方法:

  • 【资料】美国国家纳米技术计划评述

    全球科技经济瞭望2007年第3期报道:NNI本质上不是一项政府研究计划,因为它不给予科学家个人或者研发中心和联合体研究资助。NNI是一个由最高层政府授权的机制,其目的在于协调联邦在纳米技术领域的研究。NNI制定于2000年,相对而言是一项新计划。从一项新兴科技研究获得利益的必需期限很长。20世纪初期资助的一些基础研究,在20—40年后才在计算机和通信技术领域得到应用。NNI无疑也是一项长期工程,实现其目标和利益是需要时日的。况且,纳米技术是一项启动技术,即使它已成熟并且被广泛应用于产品之中,其影响也很难被充分、准确地确定。在这篇报告中,委员会介绍了NNI迄今为止取得的成绩,并提出有关建议,目的是确保美国的纳米研发给未来带来显著的益处。 1.NNI的组织和目标 NNI有几个管理层。国家科学技术委员会成立了纳米科学、工程与技术(NSET)分委员会,重点关注NNI活动。当前有20多个联邦机构参加分委员会。在2005财年,11个机构报告了NNI保护伞下的纳米技术投资,总额约为11亿美元。成立于2001年的国家纳米技术协调办公室向NSET分委员会提供技术指导和管理支持,推进跨机构计划,组织活动和研讨会,准备信息和报告。此外,在2004年由布什总统指定总统科技顾问委员会为国家纳米技术顾问小组。 NNI有四个目标:保持一项世界级的研发计划,旨在充分挖掘纳米技术的潜力;促进新技术向产品的转移,以利经济增长、就业和其他公共利益;为推进纳米技术发展提供教育资源、熟练劳动力以及支撑性基础设施与工具;支持负责任的纳米技术开发。

  • 纳米生物技术简介

    纳米生物技术简介 纳米(nanometer,nm)是一种长度单位,一纳米等于10亿分之一米、千分之一微米。从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。DNA链的直径就是一纳米左右。由于纳米材料表现出许多不同于传统材料的特殊性能,所以纳米科技被视为21世纪关键的高新技术之一。纳米技术包含下列四个主要方面:第一方面是纳米材料,第二方面是纳米动力学,第三方面是纳米电子学,第四方面是纳米生物学和纳米药物学。在纳米生物学和纳米药物学方面,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。当前纳米生物学和纳米药物学研究领域主要集中在以下几个方向:纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用。

  • 纳米技术与纳米材料ppt

    纳米技术与纳米材料ppt

    下面是关于纳米技术与纳米材料的ppt,愿各位喜欢这个资料![url=http://www.instrument.com.cn/download/search.asp?sel=admin_name&keywords=quanbaogang]欢迎到我的资料库下载[/url][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608221538_24397_1627011_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608221539_24398_1627011_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608221539_24399_1627011_3.jpg[/img]

  • 纳米技术改善难溶性药物吸收前景光明

    纳米技术改善难溶性药物吸收前景光明  近日,由中国药学会和美国药学科学家协会主办、沈阳药科大学和辽宁省药学会承办的“第二届亚洲阿登制药技术研讨会暨中国药学会药剂专业委员会2010年学术年会”在沈阳召开,会议主题为“难溶药物的剂型策略”。在为期3天的研讨中,与会专家表示,改善难溶性药物的溶解度,促进药物的吸收,提高药物的生物利用度是药剂学领域亟待攻克的难题,而纳米技术这一助推器有助于加速该难题的解决,我国学者应加强相关研究。  溶解度成为制约瓶颈  药物的溶解性是影响药物生物利用度的重要因素之一,难溶性药物因在水中的溶解度小,难以被机体吸收,导致生物利用度较差。随着组合化学、基因技术、高通量筛选技术等在药物研发中的广泛应用,大量具有活性的候选药物被发现。但是,沈阳药科大学崔福德教授表示,由于存在水溶性差的缺陷,四成左右的侯选药物不能上市而限制了其在临床充分发挥疗效。据估计,全球每年约有650亿美元的药品因生物利用度差而造成治疗费用与疗效比例的严重失调。而实际上,许多难溶性药物有着很强的生物活性,在治疗肿瘤、心血管疾病等领域有着良好疗效。因此,如何提高药物的溶解度和吸收率,成为药剂学研究的热点与难点,迫切需要发展新的制剂技术和剂型来解决这一问题。  崔福德介绍,当前,在药剂学研究中提高难溶性药物的溶解度和溶解速率有多种方法,如加入助溶剂、增溶剂和亲水性介质(适用于液体制剂);制成固体分散体和包含物(适用于固体制剂);制成微粒分散系统(适用于液体和固体制剂);还可以采取减少粒径的措施,比如做成药物的纳米结晶(适用于各种剂型)。  “但是这些方法都有一定的局限性。”中国药学会药剂专业委员会主任委员、北京大学药学院张强教授具体分析说,比如成盐类的方法就只适用于一些难溶性弱酸或弱碱类药物,而不适用于所有分子结构的药物;加入助溶剂和亲水性物质的方法,可供选择的溶剂等也是有限的;增溶剂主要是表面活性剂,毒性问题也限制了其使用;包合物同样存在可供选择的品种较少和毒性问题;固体分散体也有老化现象和需要使用大量赋型剂的缺陷;而费用较高和稳定性问题又限制了微粒化方法的使用。  新技术助力难题解决  解决上述问题,纳米技术的应用优势日益显现:纳米化使药物的粒度大大减小,表面积大大增加,水溶性差的药物在纳米载体中可形成较高的局部浓度;药物的黏附性增强,在吸收部位的滞留时间延长;纳米载药系统可以提高药物的透膜能力和稳定性,也有利于提高药物的生物利用度,特别是对于生物药剂学分类体系(BCS)Ⅱ类(低溶解度、高通透性)和Ⅳ类(低溶解度、低通透性)的药物,这一技术越来越受到国内外一些研究机构、制药公司的青睐。  在药剂学领域,一般将制剂中纳米粒子的尺寸界定在1~1000纳米范围,主要包括纳米载体与纳米药物两个方面。纳米载体是指溶解或分散有药物的各种纳米粒,如纳米乳、聚合物纳米粒(纳米囊或纳米球)、脂质纳米粒等;纳米药物则是指直接将原料药物加工成的纳米粒,实质上是微粉化技术、超细粉技术的发展。  张强介绍,纳米乳/微乳是一种由水、油、表面活性剂和一些复合表面活性剂自组装成的粒径小于100纳米的半透明溶液,其易于制备、相对稳定,而且可使大多数水不溶性药物的生物利用度提高显著。自1943年被报道以来,纳米乳/微乳已经得到了广泛的研究,但上市的产品却不多,1995年诺华公司上市了环孢素A的微乳产品,在临床迅速得以推广。现在上市的同类品种还有雷帕霉素自微乳化给药系统。  纳米粒(纳米球或纳米囊)一般是指由天然或合成的高分子材料制成的、粒径在纳米级的固态胶体微粒,可用于包裹亲水性药物,也可包裹疏水性药物,具有在胃肠道中稳定、药物不易被破坏,以及能够调整药物的理化性质、释放和生物学行为等优点。自1976年Birrenbach等人首先提出了纳米粒和纳米囊的概念后,目前以合成高分子材料为聚合物的纳米粒研究得最为广泛。但张强遗憾地表示:“30多年来,这个研究领域没有取得实质性的突破,无论是口服制剂还是注射制剂都没有产品上市。”而天然聚合物的纳米粒所使用的材料包括壳多糖、白蛋白、右旋糖苷、明胶等,其中以口服壳聚糖纳米粒的研究最为广泛。值得一提的是,白蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬液2005年上市,成为制剂领域的一个重大突破;但口服给药方面仍没有产品面市。  脂质纳米粒是以生物相容性良好的脂质材料为载体,将药物溶解、包裹于脂质核或是吸附于纳米粒表面的新型载药系统。第一代脂质纳米粒是固体脂质纳米粒(SLN),其性质稳定、制备较简便,具有一定的缓释作用,主要适合于难溶性药物的包裹;随后又发展了第二代纳米结构脂质载体(NCL),解决了第一代脂质纳米粒载药量不佳的问题,稳定性也更好。张强谈到,近年来,对脂质纳米粒的研究也相当广泛,特别是第二代脂质纳米粒自1999年开始研究以来,在外用领域如化妆品领域进展很快,开发程度好于脂质体,但至今还没有用于临床的产品。  在表面活性剂和水等附加剂存在下直接将药物粉碎加工成纳米微粒,可以提高药物的吸收或靶向性,特别适合于大剂量的难溶性药物的口服吸收和注射给药,能增加溶出度,提高生物利用度,增加稳定性。此外,它无需载体材料,只有少量的表面活性剂,安全性更高。此类技术分为纳米混悬剂和纳米结晶制备技术。其中,纳米结晶制备技术发展较快,目前已有5种产品利用这种技术生产并在美国上市,包括惠氏公司的Rapamune(西罗莫司)、默克公司的Emend(阿瑞吡坦)、雅培公司的Tricor(非诺贝特)以及Par公司的Megace ES(甲地孕酮)等。

  • 【分享】英国食品安全局发布消费者对纳米技术态度的报告

    近日,英国食品安全局(FSA)发布了一份报告,报告主要阐述消费者对食品和食品包装中使用的纳米技术的意见。报告的目的是想让参与者发表其对2010年末至2011年初使用的纳米技术的态度和意见,以作为FSA今后纳米技术项目工作的一部分。以下为此次研究的主要发现:l 参与者对纳米技术和食品的反应反映出了各种问题。包括纳米技术是否有发展的必要,其带来的好处是否会大于产生的风险等。2 接受纳米技术的使用是有前提条件的。如,参与者对为了在不影响食品味道或质感的前提下而使用纳米技术减少食品中的盐分或脂肪含量的做法表示赞同。然而,对使用纳米技术开发食品的新味道和质感等无价值目的的行为表示消极态度。3 调查还发现,参与者对食品包装中的使用的纳米技术持更开放的态度,认为该做法可延长在货架上的日期并减少浪费。但是消费者是否能从纳米技术中受益或纳米技术是否对食品行业带来更大的利益,参与者对此仍存在质疑。4 目前规管食品中纳米技术的法律《欧洲新型食品法规》(the European Novel Foods Regulation),给消费者带来了一定程度的信心。然而,食品中的纳米技术可能带来的长期健康影响以及对社会和环境影响等仍需要进行综合考虑。5 为了对未来食品纳米技术的使用增添信心,参与者希望能获得更多关于纳米技术的信息以增加其发展的透明度。包含纳米技术的食品在注册时,必须添加含有“n”的标签。FSA首席科学家Andrew Wadge称,研究表示,消费者对于纳米技术使用的动机有所质疑,所以这需要监管机构和行业能够更透明地合作,更好向人们阐释何为纳米技术以及如何在食品中使用该技术。

  • 纳米技术在土壤污染修复治理中的应用介绍

    1、纳米零价铁(nZVI):nZVI具有极高的比表面积和反应活性,可用于土壤中的氯化污染物的去除。利用nZVI在含氯乙烯(PCE)的污染土壤中进行处理,去除率达到了90%以上。2、纳米二氧化硅(nSiO2):nSiO2可用于吸附土壤中的重金属和有机物污染物,具有高效、低成本、易操作等优点。利用nSiO2对含有重金属的污染土壤进行处理,去除率达到了90%以上。3、纳米氧化铁(nFe2O3):nFe2O3可用于吸附和降解土壤中的有机污染物。利用nFe2O3对含有苯酚的污染土壤进行处理,去除率达到了70%以上。4、纳米氧化钛(nTiO2):nTiO2可利用紫外线照射产生的光催化作用,降解土壤中的有机污染物。利用nTiO2对含有苯酚的污染土壤进行处理,去除率达到了80%以上。综上所述,利用纳米技术进行土壤污染治理已经取得了一定的成效,但仍需进一步研究和实践来验证其治理效果和环境安全性。

  • 【分享】纳米技术居首的25大环境污染!

    据美国《新科学家》杂志报道,以英国剑桥大学动物学家威廉萨瑟兰为主的30名科学家列举了未来25大环境威胁,值得关注。其中最危险的隐患包括:人造生命和生物模拟仿生机器人,它们可能成为未来新的入侵物种,影响生态系统;对生物燃料和食物需求的增加,可能造成动物栖息地减少;气候变迁、海平面上升、火灾和极端天气事件频繁爆发等因素,将导致野生动植物灭绝;海洋“施肥(加入铁屑)”以及部署阳光防护镜的实验等因素以及有毒的纳米材料也存在环境隐患。萨瑟兰表示,他们集体行动是为了让研究人员在这些因素成为政治和社会问题之前,能有机会来评估环境威胁。参与这项研究的马特沃克表示,此项研究的目的在于提高警惕。他们的论文发表在最新出版的英国生态学学会的《应用生态学杂志》(Jouranl of Applied Ecology)上。科学先于政策这项研究最初的灵感来源于对转基因农作物和生物燃料的争论。科学家们认为,生物燃料会增加食物价格,危及食物安全,欧盟因为草率地支持生物燃料而备受批评。萨瑟兰表示,未来生物燃料的供应正在成为一个政治问题,因为彻底的环境评估还得实行。有些威胁可能更加不可预测,比如仿生机器人和人造微生物。如果这些人工智能释放到野外,将是未来新的入侵物种。海岸和沿海发电站的大量增加,或许是解决能源危机的一个办法,但萨瑟兰小组表示,这可能影响海洋生态系统。他们还呼吁对“人造病毒对环境的潜在威胁”进行研究。在澳大利亚,研究人员已经开发出一种控制红狐入侵的新方法:用病毒感染并杀死它们,目前这种病毒还没有释放到野外狐群中。萨瑟兰说:“如果病毒在目标之外的生物身上传播怎么办?它会否也会杀死其它的狐狸?这种病毒能互相结合,感染其它物种吗?”萨瑟兰的研究主要集中在英国,且时间为未来45年,但他的结论同样适用于世界其它地区。他正在召集2008年9月举行的类似研讨会,以讨论全球问题。以下是萨瑟兰小组指明的未来25大环境威胁:1.纳米技术2.可能成为未来新入侵物种的人造生命和仿生机器人3. 由现代生物技术方法开发的病原体所导致的非故意后果4. 新奇病原体所产生的直接后果5. 控制新奇病原体所造成的影响6. 由气候变化促成非本土物种的繁衍7. 大规模的野生动植物及其栖息地的恢复工作8. 应对气候变化所导致的物种种类变化9. 频繁发生的极端气候事件10.以减轻气候变化的影响而对地球所进行的地理工程技术改造11. 所采纳的生态系统的生物多样性的含意12. 增加的火灾威胁13. 对生物燃料和生物量的加大需求14. 食物需求的步步变化引发耕地不够的紧迫感15. 海洋酸化16.大陆架冷水海洋栖息地的减少17. 海岸和沿海发电站的大量增加18. 极端高水位海岸事件19. 海平面上升导致海岸和潮间带栖息地的丧失20. 淡水流的戏剧性变化21. 自然保护政策和行动不能与环境变化同步22. 网络和新的电子技术将人和环境信息连接起来23. 与环境作战的能力下降24. 保护政策制定时所采纳的货币价值是关键因素25. 因察觉到人类健康威胁而导致公众对抗野生动物作者:元元 来源:搜狐科学

  • 浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测

    浅谈拒水拒油纳米技术处理服装的功能检测Discussion on the Testing of Water-repellent and Oil-repellent Nano-functionalApparel 杨志敏,何玉兰,叶毓辉,董晶泊(深圳市计量质量检测研究院,广东 深圳 518139)摘要:简要介绍拒水拒油纳米处理服装,及通过接触角、沾水等级、拒油等级对其性能的检测。关键词:纳米;拒水;拒油;接触角Abstract:This paper briefly introduces the nano-functional apparel ,and the test method of the water-repellent and oil-repellent.Key words: nano;water-repellent;oil-repellent;contact angle拒油原理和拒水原理极为相似,都是改变纤维表面性能,使其临界表面张力降低,水和油与其产生较大的接触角,达到拒水拒油的目的,而又不影响织物的透气性。拒水拒油纳米服装就是利用纳米技术处理过的面料制成的功能性服装。目前常用有两种方法:一种是利用涂层或浸渍,对纤维或面料进行表面处理,最终在织物表面形成一种功能性的涂层;另一类是利用化纤改性技术,将纳米材料作为添加剂加入到纺丝液中,复合纺丝,制备功能面料。目前市场上纳米服装局面混乱,鱼目混珠的“纳米”产品一哄而上,有些只是不透气涂层织物,引来众多的非议。如何鉴定纳米结构,评估和检测服装的拒水拒油功能,从而判定是否为拒水拒油纳米处理服装是目前面临的问题。本实验通过扫描电镜(SEM)鉴定织物表面的纳米结构,并通过测量液体在织物表面的接触角,沾水等级,拒油等级来检测纳米处理服装的拒水拒油性能,简要介绍拒水拒油纳米处理服装的检测。1纳米结构的鉴定确定是否具有纳米结构单元是判断该服装是否为纳米技术处理服装的前提。目前纳米结构的表征方法有很多,如扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、扫描隧道电镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、X射线小角散射法(SAXS)等等,但涉及到服装一类最终产品上,取样、制样方法一直是难题。结合试验条件,本试验采用扫描电子显微镜测定织物表面纳米结构单元。仪器:扫描电子显微镜(分辨率2 nm),哈氏切片器,镀膜仪(金属膜)。在服装上的有效部位随机剪取5块5 mm×5 mm的试样,用镊子夹取试样固定在贴有导电胶布样品台上,将载有样品的试样台移至镀膜仪,镀膜为金属导电膜,膜的厚度宜在5~20 nm的范围内。然后送入扫描电镜样品室,抽真空直至可以进行电镜测试。在使用扫描电镜测试时,每个试样随机选择四个区域进行观测,放大倍数以有利于观测纳米结构为宜。结构单元的短径≤100 nm则为纳米结构单元,结构的短径>100 nm则为非纳米结构单元。测试所有试样,并计算纳米结构单元总数和非纳米结构单元总数(如图1所示)。图1 纤维表面形貌从图1中可以看出,纤维表面附有较多纳米颗粒。部分纳米颗粒因发生团聚,颗粒直径明显大于100 nm。整个区域以直径≤100nm的纳米颗粒为主,完全符合纳米技术处理服装的要求。2表面接触角测定当一滴液体滴在织物表面上时,有可能完全润湿织物,在表面形成一层水膜,有可能形成水滴状,液滴边缘与固体表面形成一个夹角θ,这个角就称为接触角。当0°<θ<90°时,液体部分润湿织物,并在极短的时间内,液滴向四周扩散并渗入织物中,90°<θ<180°时,液体不能润湿织物表面而形成液珠,倾斜时液滴滚落。如图2所示。 图2 接触角θ要达到拒水的目的,就要使接触角θ越大越好。根据著名的Young方程:γS=γSL +γLcosθ,液体在固体表面形成的接触角和界面张力之间的关系可知,由于液体表面张力不变,要达到拒水的目的,就必须减小固体表面张力或使固液表面张力变大。由于在纳米尺寸低凹的表面可以吸附气体分子,并且使其稳定附着存在,所以在宏观织物表面上形成了一层稳定的气体薄膜,使得油或水无法与织物的表面直接接触,纤维表面张力减小,水滴或油滴与界面的接触角趋于最大值,实现纤维织物拒水拒油功能。 水的表面张力为72.6 mJ/m2,而一般油类的表面张力为20~40 mJ/m2,润湿能力远大于水,所以拒油的物质一定拒水,故这里只测量油滴的接触角。取5个样品,在同一个样品上不同位置测量5次,取平均值。然后使用标准洗涤剂按5A程序洗涤5个循环,再测试洗后织物表面接触角。仪器:JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪,微量注射器,玻璃载片,A形全自动洗衣机。试剂:食用油,标准洗涤剂WOB。 图3 油滴在织物表面形态 调整好仪器之后,通过垂直固定的微量注射器往织物表面上滴2~3 μL食用油,油滴未渗入织物中,在织物表面形成近似圆形液滴,见图3。冻结图像之后,计算每个油滴的接触角,结果见表1。表1 油滴表面接触角试样编号接触角/o洗前洗后1#144.8138.22#141.6145.13#149.7142.24#153.4137.45#145.2148.8平均值146.9142.3从表1可以看出,洗前油滴在织物表面的平均接触角为146.9 o,远大于90 o;洗后油滴在织物表面的平均接触角为142.3 o,不仅说明该服装洗后仍使油滴在其表面有较大的接触角,具有良好的拒油效果,亦说明该服装具有一定的耐洗性能。3拒水级别测试在日常检测中,对织物的拒水级别测试,一般用淋水性能测试方法。按照GB/T4745—1997《纺织织物表面抗湿性测定沾水压试验》中要求的取样、操作程序、评定进行,织物的经向与水流方向平行,分别测试洗前、洗后试样的拒水级别,结果见表2。表2 拒水等级试样编号沾水等级/级洗前洗后1#552#553#55[/tr

  • 【资料】纳米新技术(共3讲)

    [B][center]什么是纳米技术 [/center][/B] 纳米是长度单位,原称"毫微米",就是10-9(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。  从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。  纳米技术包含下列四个主要方面:   第一方面是纳米材料,包括制备和表征。在纳米尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性质)和原子的相互作用将受到尺度大小的影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高,但不舱裂:无机的超微粒子灰分在加入橡胶后,将粘在聚合物分子的端点上,所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。   第二方面是纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。   第三方面是纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定 DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。   第四方面是纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。  纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的  在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技。"大挑战"机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括:   把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。  由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。  生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。  通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾Ⅲ 处理器已经显得十分慢了。   运用基因和药物传送纳米级的MRI对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官   去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。  提高太阳能电池能量效率两倍。

  • 全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组(SAC/TC279/WG9)成立会议暨国家标准编制启动会赞助方案

    会议时间:2017年8月20日-21日会议地点:泰州天德湖宾馆主办单位:国家纳米科学中心、江苏省质量技术监督局承办单位:泰州市质量技术监督局、泰州石墨烯研究检测平台(全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组秘书处)协办单位:中国国际石墨烯资源产业联[color=windowtext]盟、南京大学、东南大学、上海交通大学、复旦大学、[/color]南京邮电大学、西北工业大学、中国科学院上海技术物理研究所、内蒙古石墨烯材料研究院赞助单位:岛津企业管理(中国)有限公司、低维材料在线赞助联系人:袁文军(手机13761090949,邮箱[email=sponsor@graphene-center.org][color=black]sponsor@graphene-center.org[/color][/email])[align=center][b]赞助条款细则[/b][/align]近年来,越来越多的低维纳米材料,如石墨烯、二硫化钼、氮化硼、二维黑磷单晶等被相继发现,以这些材料为基础的各种复杂结构,如异质结、堆垛结构等也不断产生。这些低维纳米材料与结构的新奇性质以及在光电、催化、传感等领域的前景引起了学术界和产业界的高度关注,也逐步进入了从实验室研发到产业化应用的阶段。统一的命名方式、测试方法、技术规范、性能评价等标准的建立,对该领域相关产业和技术的发展具有有力的支撑作用,开展标准化工作已成为迫切需求。经国家标准化管理委员会和中国科学院批准,全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组正式成立,编号为SAC/TC279/WG9,负责组织协调全国低维纳米技术领域标准化工作。经研究,定于2017年8月20日~21日在江苏省泰州市召开全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组(SAC/TC279/WG9)成立会议,暨国家标准编制启动会。同时,为了加速国家标准、团体标准立项进度,推动我们主导相关国际标准,同期举办中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准工作委员会第一次全体大会。本次会议预计参会人数近200人,是低维纳米技术领域相关企业、仪器设备厂商向中国和国际低维纳米行业展示自己产品并积极参与国家标准编制的一个很好机会,我们诚挚地邀请贵单位赞助这一盛会并展示宣传,共同推动低维纳米技术领域的蓬勃发展。大会的基本赞助条款如下:[b]A类赞助(5万元)[/b]承担会议期间举行的酒会、晚宴部分费用。(1) 由赞助企业代表在会议欢迎酒会或晚宴上代表本企业致辞;(2) 成为全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组的长期战略合作单位,优先推荐相关专家成为观察员;(3) 长期优先参与标准的编制讨论;(4) 在会议手册上印制公司LOGO或显示公司名称;(5) 在会议各轮通知、日程及网页的突出位置显示公司的LOGO;(6) 在会场展区提供大约 4 平方米的展位,在展示区内提供2个宣传易拉保位置;(7) 免费参加会议(含会务费、资料费、餐费);(8) 会议资料袋中放置赞助单位的宣传资料。[b]B类赞助(2万元)[/b](1) 有权参与本次标准的编制讨论;(2) 在会议手册上印制公司LOGO或显示公司名称;(3) 在会议各轮通知、日程及网页的突出位置显示公司的LOGO;(4) 在会场展区提供大约3平方米的展位,在展示区内提供1个宣传易拉保位置;(5) 免费参加会议(含会务费、资料费、餐费);(6) 会议资料袋中放置赞助单位的宣传资料。更多合作,会议支持,会议展示,欢迎来电洽谈。如果赞助企业有其它特殊要求,请提出具体设想。我们将竭诚为本次会议的赞助商提供全方位细致周到的宣传与服务。联系人:袁文军(手机13761090949)E-mail:[email=sponsor@graphene-center.org][color=black]sponsor@graphene-center.org[/color][/email]会议网站:[url=http://www.grapheneiso.com/][color=black]http://www.grapheneiso.com/[/color][/url][align=right] 全国纳米技术标准化技术委员会[/align][align=right]低维纳米结构与性能工作组[/align]

  • 纳米生物:创新在起跑线

    ——国家863计划纳米生物技术主题专家张阳德教授访谈录编者按:岁末年初,我国纳米生物领域出现了几件大事:2007年12月31日,中国医药生物技术协会纳米生物技术分会在深圳宣告成立。工程院院士何继善、科学院院士姚开泰等全国近百名专家参加。2008年2月,中国纳米生物技术分会在北京举行第一届委员大会,卫生部纳米生物技术重点实验室主任、卫生部肝胆肠外科研究中心主任、中南大学生物医学工程研究院院长张阳德教授,选举为首届主任委员。大会选举了中国工程院陈志南院士、中国科学院曾益新、魏于全、姚开泰院士、江雷教授5位专家为副主任委员。郭应禄院士等35名业内专家为常务委员。这个汇集我国纳米生物领域的医学、化学、微电子、精密机械加工的专家组成的强大团队,将整合科技界、产业界纳米生物技术的资源,开展国家“863计划”纳米生物技术研究的攻关和实施。为此,我们邀请张阳德教授阐述了我国开发纳米生物技术尤其是在医学应用的战略和关键问题。先发制人,后发制于人记者:科学的交叉与融合,产生了一些新兴的领域。其中纳米生物技术与医用材料,就属于这样的领域。作为国家863计划纳米生物技术的主题专家,你如何看待当今纳米生物技术的发展现状?张阳德:即使你比刘翔跑得还要快,你也得与对手站在同一条起跑线上。我们在现代科技与产业的一些方面,落后于西方发达国家,这并不是我们跑得不够快,而是因为没能站在同一个起点。纳米生物技术是纳米科技与当代生物医学多学科结合的产物,是当代生物技术的前沿和热点。尤其在医药卫生领域有着广泛的应用和巨大的产业化前景。当今国际,由纳米药物载体,纳米生物传感器,纳米生物临床检测诊疗手段引发的新技术革命方兴未艾。据预测,到2010年,纳米生物技术对美国GDP的贡献将达到万亿美元,在日本的市场规模也将达到30万亿日元。在中国这样的人口大国,市场前景更加不可限量。纳米生物技术在医学临床应用,将成为我国重要的战略高技术领域,直接影响着国民经济和社会发展,关系到国家安全和人民健康。记者:目前这一领域中各国的竞争趋势如何?张阳德:先发制人,后发制于人。抢占战略制高点,向来是发达国家发展战略高技术的一个原则。从2000年开始的美国国家纳米技术行动计划,将纳米生物医疗列为突破重点。美国国家卫生研究院(NIH)2001年专门组织了“纳米科技与生物医学”的研讨会,提出了“纳米科技将导致新的生物学和生物工程”的结论。美国NIH在2002年度科研项目计划中,超过50%%的经费是针对生物反恐怖的,其中多数项目的完成希望借助纳米科学技术。美国国家癌症研究所(NIC)的计划是希望借助纳米科学技术,主要包括纳米颗粒材料技术以及纳米传感器技术,形成一些新的、针对恶性肿瘤的早期诊断与治疗技术。欧盟2002年正式推出了第6框架计划(2002~2006年),旨在将科学发展的成果转化为产业界的实际竞争优势。纳米生物技术的研究重点包括先进的药物传递方式、具有生物实体的纳米电子学、生物实体的界面、生物实体的电子探测、生物分子或复合物的处理操纵和探测。

  • 关于召开全国纳米技术标准化技术委员会 低维纳米结构与性能工作组(SAC/TC279/WG9)成立会议 暨国家标准编制启动会的通知

    各相关单位和专家:近年来,越来越多的低维纳米材料,如石墨烯、二硫化钼、氮化硼、二维黑磷单晶等被相继发现,以这些材料为基础的各种复杂结构,如异质结、堆垛结构等也不断产生。这些低维纳米材料与结构的新奇性质以及在光电、催化、传感等领域的前景引起了学术界和产业界的高度关注,也逐步进入了从实验室研发到产业化应用的阶段。统一的命名方式、测试方法、技术规范、性能评价等标准的建立,对该领域相关产业和技术的发展具有有力的支撑作用,开展标准化工作已成为迫切需求。经国家标准化管理委员会和中国科学院批准,全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组正式成立,编号为SAC/TC279/WG9,负责组织协调全国低维纳米技术领域标准化工作。经研究,定于2017年8月20日~21日在江苏省泰州市召开全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组(SAC/TC279/WG9)成立会议,暨国家标准编制启动会。同时,为了加速国家标准、团体标准立项进度,推动我国主导相关国际标准,同期举办中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准工作委员会第一次全体大会。现将有关事项通知如下:一、会议主体及参会对象主办单位:国家纳米科学中心、江苏省质量技术监督局承办单位:泰州市质量技术监督局、泰州石墨烯研究检测平台(全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组秘书处)协办单位:中国国际石墨烯资源产业联盟、南京大学、东南大学、上海交通大学、复旦大学、南京邮电大学、西北工业大学、中国科学院上海技术物理研究所、内蒙古石墨烯材料研究院赞助单位:岛津企业管理(中国)有限公司、低维材料在线参会对象:全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组全体委员、中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准工作委员会全体委员、低维纳米技术领域相关单位及专家、有意参加标准编制工作的相关单位及专家。二、会议内容(一)全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组成立仪式1. 领导致辞2. 工作组成员证书颁发(二)国家标准工作会议1. 20170324-T-491 国家标准《石墨烯薄膜的性能测试方法》编制启动会。报告人:智林杰研究员国家纳米科学中心2. 国家标准《储能用石墨烯基复合电极材料的振实密度测试方法》技术交流。报告人:智林杰研究员国家纳米科学中心3. 国家标准项目需求研讨(如有需求请用附件2反馈)(三)联盟标准工作会议1. 中国国际石墨烯资源产业联盟国际标准工作委员会第一次全体大会及委员证书颁发2. 纳米技术国际标准化进展。报告人:葛广路研究员国家纳米科学中心3.二维高分子材料:从微观到宏观的结构与形貌调控。报告人:张帆教授 上海交通大学4.多极轴分子铁电/压电材料。报告人:游雨蒙教授 东南大学5.新型二维材料的电子输运和器件应用。报告人:缪峰南京大学6. 原子力显微镜在纳米材料观测中的应用。报告人:陈强岛津企业管理(中国)有限公司7. 专家专题报告8. 联盟标准项目需求研讨(如有需求请用附件2反馈)三、标准化需求征集本次会议面向全国各单位征集低维纳米技术领域的标准化需求,供本次国家或联盟标准工作会议研讨和后续立项。如有需求请于7月28日前反馈《附件2:标准化需求征集表》至邮箱:[email]standard@graphene-center.org[/email]。联系人:邵悦13914543362,梁铮18936799578。四、会务安排(一)会议报到时间:8月20日全天,欢迎晚宴18:30开始。会议于8月21日召开,会期一天。(二)会议地址:泰州天德湖宾馆酒店地址:泰州市海陵区海陵南路268号(天德湖公园内)(三)交通1. 高铁到镇江南站后,会务组安排专车接站,接站发车时间:17:00(需接站者请在附件1会议回执中注明)。2. 高铁南京站到泰州火车站动车约1小时20分钟。3. 扬州泰州机场到泰州汽车南站约35分钟车程,大巴班次如下:10:00、12:00、13:40,、18:00、20:10。4. 南京禄口机场到泰州汽车南站约2.5小时车程,大巴班次如下:10:30、12:30、14:30、16:30、19:00、21:30。五、会务费用及相关事宜1.会议费用全免(含会务费、资料费、餐费)。往返差旅、zhusu费自理。2.会议酒店客房紧张,会务组可提前帮助预订房间。住宿标准:大床房和标准间均为380元/间• 天(含双早)。标准间如需拼房,请在附件1会议回执中注明。六、参会报名希各单位接此通知后于8月4日前将《附件1:会议回执》反馈至邮箱:[email]standard@graphene-center.org[/email]。参会联系人:邵悦13914543362,梁铮18936799578。会议网址:[url]http://www.grapheneiso.com/[/url]七、会议赞助更多合作,会议支持,会议展示,欢迎来电洽谈。赞助/参展联系人:袁文军13761090949,[email]sponsor@graphene-center.org[/email][align=right] [/align][align=right]全国纳米技术标准化技术委员会[/align][align=right]低维纳米结构与性能工作组 [/align][align=right] 2017年7月15日[/align][align=right] [/align]附件1:会议回执附件2:标准化需求征集表附件3:国家标准项目介绍附件1:会议回执 [table=623][tr][td]姓 名[/td][td]性别[/td][td]单位[/td][td]职务[/td][td]联系电话[/td][td]8月20日是否订房(注明大床/双床)[/td][td]8月21日是否订房(注明大床/双床)[/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][/tr][tr][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][td] [/td][/tr][tr][td=7,1] [b]备注:会务组将到高铁镇江南站接站,接站发车时间:17:00[/b]是否需要接站: [color=red](必填项,请填“是/否”)[/color]到站班次: [color=red](若无需接站则不必填写)[/color]到站时间: [color=red](若无需接站则不必填写)[/color][/td][/tr][/table]希各单位接此通知后于8月4日前将《附件1:会议回执》反馈至邮箱:[email]standard@graphene-center.org[/email]。参会联系人:邵悦13914543362,梁铮18936799578。会议网址:[url]http://www.grapheneiso.com/[/url]附件2:标准化需求征集表[table][tr][td]项目名称(中文)[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]项目名称(英文)[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]标准类别[/td][td=3,1] 选填:产品/基础/方法/管理/安全/卫生/环保/其他[/td][/tr][tr][td]提出单位[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]主要提出人[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]主要提出人联系电话[/td][td] [/td][td]主要提出人电子邮件[/td][td] [/td][/tr][tr][td]项目提出时间[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]项目计划开始时间[/td][td] [/td][td]项目计划结束时间[/td][td] [/td][/tr][tr][td]目的、意义[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]范围和主要技术内容[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]国内外情况简要说明[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]项目成本预算[/td][td=3,1] [/td][/tr][tr][td]备注[/td][td=3,1] [/td][/tr][/table]希各单位接此通知后于8月4日前将《附件2:标准化需求征集表》反馈至邮箱:[email]standard@graphene-center.org[/email]。联系人:邵悦13914543362,梁铮18936799578。附件3:国家标准项目介绍 [table][tr][td][b]标准名称[/b][/td][td]石墨烯薄膜的性能测试方法[/td][/tr][tr][td][b]ICS分类号[/b][/td][td]07.030[/td][/tr][tr][td][b]目的意义[/b][/td][td]石墨烯是一种典型的二维纳米材料,由于石墨烯具有高电子传输速率以及光透过率,石墨烯薄膜材料被广泛应用于透明导电膜的制备,在许多光电器件,如太阳能电池、触摸屏、智能窗、液晶显示等领域中备受关注。由于不同应用对于透明导电膜的性能要求不同,在使用前需要对石墨烯薄膜的导电性、透光性等性能进行测试,以评价石墨烯薄膜的光电性能,并有助于选出符合应用所需的材料。 本标准使用四探针法对石墨烯薄膜的导电性和面电阻均匀性进行测试,使用原子力显微镜扫描法对石墨烯薄膜的厚度进行测试,使用紫外-可见-近红外分光光度法对石墨烯薄膜的透光性进行测试。国内尚无测试石墨烯薄膜上述性能的标准方法。因此,为满足国内该领域的使用需求,制定石墨烯薄膜性能测试标准具有重要意义。[/td][/tr][tr][td][b]范围和主要 技术内容[/b][/td][td]本标准规定了在常温常压空气环境下使用四探针法对石墨烯薄膜样品的导电性和面电阻均匀性进行测试的方法。通过定量测试石墨烯薄膜的方块电阻值,并结合厚度信息得到电导率值,从而进行石墨烯薄膜样品的导电性的综合评价。本标准规定了九点电阻测量法测定石墨烯薄膜的面电阻均匀性的方法,通过测定特定的九个点的方块电阻值,计算方块电阻偏差的相对大小,从而得到薄膜样品均匀性的评价。本标还准规定了原子力显微镜扫描法测定石墨烯薄膜的厚度的方法,通过扫描样品边缘处的高度差,得到薄膜的厚度信息。本标准同时规定了在空气环境下使用紫外-可见-近红外分光光度法(UV-Vis-NIR)对石墨烯薄膜样品的透光性进行测试的方法。通过定量测试石墨烯薄膜在紫外-可见-近红外波长范围内的透过率曲线,进行石墨烯薄膜样品在所选取的波长范围内透光性的综合评价。同时,本标准提供一种对可见光区域内石墨烯薄膜的透光性的评价方法。 技术内容: 使用四探针测试仪对石墨烯薄膜的方块电阻和电导率进行测试,明确石墨烯薄膜的导电性。具体为样品准备、方块电阻的测试、样品厚度测试、电导率的计算,重复进行三次样品测试。使用四探针测试仪对石墨烯薄膜的面电阻均匀性进行测试,具体为选取测试区域和测试点、方块电阻的测试、均匀性的计算。使用原子力显微镜对样品的厚度进行测试,具体为样品准备、原子力显微镜扫描得到厚度信息、多次扫描取平均值。使用紫外-可见-近红外分光光度计对石墨烯薄膜在某一波长范围的透光率进行测试,明确石墨烯薄膜的透光性。具体为样品准备、波长区间及扫描速率确定,重复进行三次样品测试,由透光率曲线得到石墨烯薄膜的透光性评价。[/td][/tr][tr][td][b]国内外情况[/b][/td][td]国内尚无对石墨烯薄膜的导电性、面电阻均匀性、厚度、透光性等性能测试制定标准方法。[/td][/tr][/table] [table][tr][td][b]标准名称[/b][/td][td]储能用石墨烯基复合电极材料的振实密度测试方法[/td][/tr][tr][td][b]ICS分类号[/b][/td][td]07.030[/td][/tr][tr][td][b]目的意义[/b][/td][td]石墨烯作为一种新型纳米材料,其独特的二维单原子层结构赋予了它许多新颖特性,如优异的机械性能、良好的导热和导电性能等,其在诸多领域均表现出良好的应用前景。基于石墨烯与锂离子电池活性电极材料的复合,一类新型纳米复合电极材料正成为科学界和工业界重点关注的能源材料体系。尽管能源电极材料的振实密度对于其实际应用至关重要,目前国际国内尚无石墨烯基复合电极材料的振实密度测试的相关标准,其主要原因是各种维度、结构和形态的石墨烯基复合电极材料在不同的堆积方式下及不同形态的测试器皿中具有不同的振实体积,致使现存的颗粒及粉末振实密度测试方法完全无法应用于该类新型的纳米材料体系;制定该类材料的振实密度测试标准对推进材料的实际应用无疑具有极其重要的意义。[/td][/tr][tr][td][b]范围和主要 技术内容[/b][/td][td]本标准提供石墨烯基复合电极材料振实密度的测定方法,即要求在考虑石墨烯基复合电极材料的结构及形态特征的基础上,将未排列及预排列的样品置于器皿形状与材料维度相匹配的器皿中振实;本标准提供一种对石墨烯基复合电极材料的振实密度进行表征的指导。 技术内容:使用振实密度测试仪将精确称量的具有不同堆积方式的石墨烯基复合电极材料根据材料的维度等结构形态信息在不同形状的体积测试器皿中进行振实,以石墨烯基复合电极材料的质量除以材料经振实后的体积,得到其振实密度值。具体为样品堆积方式的确定、器皿形状的选择、样品量的确定、振实过程的控制等,重复进行三次样品振实密度测试,确保数据可靠性。[/td][/tr][tr][td][b]国内外情况[/b][/td][td]国内尚无针对纳米材料-石墨烯基复合电极材料进行其振实密度测试的标准方法。[/td][/tr][/table]

  • 【技术@创新】我国科学家首次发现氧化铁纳米颗粒模拟酶

    [font=黑体]简介:中国科学院生物物理研究所阎锡蕴研究小组的《氧化铁纳米颗粒具有过氧化物酶活性》一文,日前在9月份出版的《自然—纳米技术》杂志上发表。该刊物同时配发的评论文章《氧化铁纳米颗粒:蕴藏的功能》[/font]我国科学院生物物理研究所阎锡蕴研究小组的《氧化铁纳米颗粒具有过氧化物酶活性》一文,日前在9月份出版的《自然—纳米技术》杂志上发表。该刊物同时配发的评论文章《氧化铁纳米颗粒:蕴藏的功能》称:“阎锡蕴、柯沙和同事们首次发现氧化铁纳米颗粒具有类似过氧化物酶的催化活性,并提出了氧化铁纳米颗粒模拟酶的概念。这一发现不仅为惰性金属材料在纳米尺度具有催化活性的学说提供了新的论据,而且拓展了磁性纳米颗粒的应用。虽然如何在生物技术和医疗领域更好地利用纳米材料的催化活性还有待探索,但氧化铁纳米颗粒催化活性的发现,无疑将使人们对此产生更多的关注。” 据评论文章介绍,在纳米医学研究中,氧化铁纳米颗粒作为一种理想材料,可用于疾病诊断、控制药物释放和体内分子成像。氧化铁纳米颗粒通常用于分离和纯化蛋白质、DNA、病毒和细胞。这主要利用氧化铁纳米颗粒的磁性,如果将其表面连接抗体—— 一种能够特异识别生物分子的蛋白质,它便具有靶向识别和磁性分离的双重功能。在医学应用中,传统的检测方法是将纳米颗粒的磁分离作用与酶标记的抗体免疫反应结合起来,后者通过酶催化底物显色显示生物分子的存在并进行定量。

  • 纳米材料综述

    1,概述一纳米等于十亿分之一米,相当于人的头发丝直径的八万分之一。纳米材料被誉为“21一世纪最具有前途的材料”,与信息技术和生物技术并成为21世纪社会经济发展的三大支柱之一和战略制高点。材料的结构决定材料的性质,纳米材料的特殊结构决定它具有一些特异性质,从而纳米材料具有常规材料没有的性质,从而使纳米材料得到更广泛的应用。纳米材料在化工,工程材料,信息,生物医学,军事等领域都得到了充分的应用。现在纳米技术尚在初期阶段,但于社会效益与经济效益都产生的巨大的影响,在未来纳米材料必定大显身手。纳米科技是研究结构尺度在1(0.1)~100nm范围内材料体系的运动规律,相互作用及实际应用的科学技术。其基本内涵是在纳米尺寸范围内认识和改造自然,通过直接操作原子,分子创造新的物质。纳米技术在材料学,生物学,电子学,化学,物理学,测量学,力学的若干领域得到应用。纳米技术是许多基础理论,专业工程理论与当代高新技术的结晶。以物理学,化学的微观理论为基础,以现代高精密检测仪器和先进的分析技术为手段。美国IBM首席科学家曾经说到:“正像微电子技术产生了信息革命一样,纳米技术将成为下一代信息的核心。”我国著名科学家钱学森也指出:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科学技术发展的重点,会是一次技术革命,从而引发21世纪的一次新的产业革命。”纳米技术具有极大的战略意义,世界上许多国家都将其纳入重点发展项目。本文将从纳米材料的现状,发展趋势及应用三方面加以主要叙述。2,定义 纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(1~100nm)的极细颗粒组成的固体材料。广义上讲,纳米材料指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。发展历史纳米材料的概念可以追溯到1959年,诺贝尔奖获得者理查德·费曼(Richard Phillips Feynman)_在一次名为“There is plenty of room at the bottom”演讲中提到的。他构想人类可以使用宏观上的机器制造比其体积小的机器,进而制造更小的机器,这样一步步缩小生产装置,逐步达到分子尺度,到最后人类可以按照自己的意愿来排列原子,制造产品。尽管当时的科学界抱以普遍的怀疑态度,但不久之后,他的理念得以证实, 1980年H·Gleiter教授在一次穿越澳大利亚的沙漠旅行时引发的构想,他不同于当时的常规想法,即具有完整空间点阵结构的实体即晶体视为主体,而将空间点阵中的空位,置换原子,间隙原子,相界,位错和晶界视为晶体材料中的缺陷。他将“缺陷”视为主体,制造出一种晶界占有极大体积比的材料。1984年,他领导的研究组用惰性气体凝聚法制备了具有具有清洁表面的黑色纳米金属粉末粒子,并以它为结构单元制成了纳米块体材料。 1987年美国国家实验室的西格尔(Siegel)等人使用气相冷凝法制备纳米陶瓷材料TiO2,并观察到纳米材料在室温和低温下具有良好的韧性。1990年7月,在美国巴尔的摩召开国际第一届纳米科技学术会议,正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世,表明了纳米材料科学已经成为一个比较独立的学科。1994年在美国波士顿召开的MRS秋季会议上正式提出了纳米材料工程。是纳米材料的新领域,是纳米材料研究的基础上通过纳米合成,纳米添加发展新型的纳米材料,并通过纳米添加对传统材料进行改性,扩大纳米材料的应用范围,开始形成了基础研究与应用研究并行的局面。纳米材料发展有三个阶段:第一阶段(1990年之前)主要是在实验室探索,用各种手段制造各种材料纳米颗粒粉体,合成块体,研究表征方法,探索纳米材料的性能。第二阶段(1990~1994年)。人们

  • 苏州纳米所硅纳米线场效应管生物传感器研究取得新进展

    生物传感器能够将各种生化反应转换成可测量的电学、光学等信号,属于典型的多学科交叉领域。在生物传感器研究中,器件设计与传感策略一直成为该领域的研究热点,开发具有高灵敏度、时效性兼具可制造性的生物传感器具有重要的科学价值和应用前景。 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所生物医学部程国胜研究员课题组采用CMOS兼容“自上而下”加工工艺,以SOI(silicon-on-insulator)硅片为衬底,加工出尺寸可控的一维Si纳米线场效应管。在生物传感器研发过程中,纳米材料表面的功能化修饰是其中一项重要环节,该团队在前期工作中已探索了半导体纳米材料的表面修饰基本方法(Langmuir 26, 4514–4522, 2010;Langmuir 27, 13220–13225, 2011)。在此基础上,通过共价结合方法选择性地在Si纳米线表面修饰急性心肌梗死标志物——心肌肌钙蛋白I(cTnI)的单克隆抗体,制备了面向心肌梗死诊断的生物传感器。测试结果表明,生物传感器对cTnI的响应时间小于2 min,其动态线性响应范围92 pg/mL~46 ng/mL,相关工作发表于Biosensors and Bioelectronics(34, 267-272, 2012)。 进一步通过分析器件电流响应中的低频噪声谱,发现当器件工作于反型区时,相较于空气中的响应,液相环境下噪声谱幅度的倒数受栅极电压的调控作用更加明显。基于此,研究人员以血清体系为研究对象,对比了传统电流响应与噪声谱分析方法,在电流响应无法区分待测cTnI蛋白的情况下,噪声谱分析能够实现2个数量级的信号差别。 部分结果发表于Applied Physics Letters(101, 093704, 2012),为实现新型、高灵敏度生物传感器的设计提供了思路。 上述研究工作得到了中科院“百人计划”项目、国家自然科学基金、国家重大科学研究计划(973项目)经费支持,同时得到了苏州纳米所纳米加工平台及分析测试平台的技术支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688421684.jpg图1 器件阵列形貌(A),Si纳米线扫描电镜图片(B)以及典型的cTnI传感结果(C)。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/W020120911317688424476.jpg图2 噪声幅度倒数与栅极电压之间的关联(A),电流模式下(B)及噪声谱分析方法下的cTnI响应(C)。

  • 单细胞“纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样

    原标题 “纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样 可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校(UCSC)研究人员开发出一种机器人式的“纳米生物间谍”系统,能从单个活细胞内提取出微量样本,进行RNA或DNA测序,而不会杀死细胞。研究人员表示,这种单细胞“纳米生物间谍”技术是一种了解活细胞内部动态过程的有力工具。相关论文发表在最近出版的美国化学协会《纳米》杂志上。 “我们能从活细胞中拿走一个‘生物间谍’,再把它送回该细胞,在几天内这样重复多次而不会杀死细胞。如果用其他技术,你不得不牺牲这个细胞才能分析它。”该生物传感与生物电技术小组负责人、UCSC巴斯金工程学院生物分子工程教授内德·波曼德说。 “纳米生物间谍”平台是研究小组用纳米吸液管开发的最新设备。纳米吸液管是一种小玻璃管,取液端越来越细,至尖端直径仅50到100纳米。波曼德说:“我能在实验室造出纳米吸液管,这不需要昂贵的纳米制造设备。但要进入一个细胞,问题是即使在高倍显微镜下,你也看不见吸液管尖端,不知道它偏离了细胞有多远。” 实验室博士后研究员亚当·赛格尔解决了这一问题。他基于在一台改造过的扫描离子电导显微镜(SICM),开发出一种反馈控制系统。该系统能利用通过纳米吸液管尖端的离子流作为反馈信号,在尖端接近细胞表面时探测其中的液滴。在尖端进入细胞之前,一种自动控制系统能定位它在细胞上面的位置,然后尖端很快插入穿透细胞膜,通过操控电压有控制地提取一小点细胞内物质。由于吸液管尖端极精细,对细胞造成的损害极微小。 研究小组用这种系统从活细胞中提取的微量细胞物质,估计只有50毫微微升(千万亿分之一升),约一个人体细胞百分之一的量。他们从单个人体癌细胞中提取物质并进行RNA测序,还从人类成纤维细胞中提取了线粒体并对其进行了DNA测序。“人们已经知道,线粒体和多种神经退化疾病有关。该技术可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性。”波曼德说。 该技术应用前景广阔。波曼德希望能与其他研究人员合作,探索其更多用途。“对于癌症生物学家、干细胞生物学家等想要了解细胞内部情况的科学家来说,这是一种多功能的平台。”(常丽君)来源:中国科技网-科技日报 2014年01月20日

  • 关于纳米中草药

    纳米中草药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂,具有增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性等特点。纳米中草药技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化,以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。纳米技术作为高新技术,可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域,并起着重要的作用。 一、纳米中草药的特点 1、原药纳米化后呈现新的药效或增强原有疗效中药被制成粒径0.1~100 nm大小,其物理、化学、生物学特性可能发生深刻的变化,使活性增强和产生新的药效。如灵芝通过纳米级处理,可将孢子破壁,并采用超临界流体萃取技术萃取出灵芝孢子的脂质活性物质,从而增强抗肿瘤的功效。 2、改善难溶性药物的口服吸收。在表面活性剂、水等存在下,直接将药物粉碎成纳米混悬剂,增加了药物溶解度,适于口服、注射等途径给药,以提高生物利用度。 3、增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性。纳米粒能够穿透大粒子难以进入的器官组织、血脑屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(NADM)可以改变阿霉素的体内分布特征,对肝、脾表现出明显的靶向性,而血、心、肺、肾中的药物分布则减少。 4、靶向作用。在研究中发现,一味普通的中药牛黄,加工到纳米级水平后,其理化性质和疗效会发生惊人的变化,甚至可以治疗某些疑难杂症,并具有极强的靶向作用。 5、使药物达到缓释、控释。借助高分子纳米粒作载体等技术手段,可实现药物的缓释、控释。如雷公藤乙酸乙酯提取物固体纳米脂质粒有良好的缓释、控释功能。二、纳米中草药的制备技术及其进展 纳米中药的制备是研究纳米中药最基础的,也是最重要的问题。将纳米技术引入中药的研究,必须考虑中药组方的多样性、成分的复杂性,例如中药单味药可分为矿物质、植类药、动物药和菌物药等,中药的有效部位和有效成分又包括无机化合物和有机化合物、水溶性成分和脂溶性成分等,因此,针对不同的药物,在进行纳米化时必须采用不同的技术路线。此外,还必需考虑中药的剂型。纳米中药与中药新制剂关系十分密切,如何在中医理论的指导下进行纳米中药新制剂的研究,将中药制成高效、速效、长效、剂量小、低毒、服用方便的现代化制剂,也是进行中药纳米化所必须考虑的问题。纳米中药是针对中药的有效成分或有效部位进行纳米技术加工处理,开发中药的新功效。聚合物纳米粒可作为药物纳米粒子和药物纳米载体。药物纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒,药物纳米载体包括纳米脂质体、固体脂质纳米粒以及纳米囊和纳米球。而对于不同类型的纳米中药,有不同的制备方法。三、纳米中草药的加工方法。 1、纳米超微化技术是改进某些药物的难溶性或保护某些药物的特殊活性,适用于不宜工业化提取的某些中药。如矿物药、贵重药、有毒中药、有效成分易受湿热破坏的药物、有效成分不明的药物。目前比较常用的是超微粉碎技术。所谓超微粉碎是指利用机械或流体动力的途径将物质颗粒粉碎至粒径小于10 μm的过程。根据破坏物质分子间内聚力的方式不同,目前的超微粉碎设备可分为机械粉碎机、气流粉碎机、超声波粉碎机。 2、机械粉碎法是利用机械力的作用来实现粉碎目的。边可君等采用自主开发的温度可控(-30~-50℃)的惰性气氛高能球磨装置系统制备纳米石决明。将石决明置于配有深冷外套的惰性气氛球磨罐中,同时装入磨球,磨球与石决明粉比保持在15:1~5:1范围,控制高能球磨机的转速(200~400 r/min)和时间(2~60 h),获得了平均粒度不大于100 nm的石决明粉末。 3、气流粉碎法是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作用为颗粒的载体。颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比,气流粉碎产品粉碎更细,粒度分布范围更窄。同时气体在喷嘴处膨胀降温,粉碎过程中不会产生很大的热量。所以粉碎温升很低。这一特性对于低融点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。 备注: 纳米中草药的常用方法较为普遍的有两种:一是喷雾干燥法,二是高能球磨法。   中药纳米超微化技术既丰富了传统的炮制方法,又能为中药的生产和应用带来新的活力。纳米产品目前已成为中药行业新的经济增长点。将这项技术应用于中药行业可以开发具有更好疗效、更优品种的纳米中药新产品。这将对中药行业的发展带来深远的理论和现实。

Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制