纳米生物技术

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。

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:

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。

——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。

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

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。

[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。

纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。纳米科技的研究内容 创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置 探测和分析纳米区域的性质和现象　什么是纳米？　　纳米是尺寸或大小的度量单位：千米（103 ）→米→厘米→毫米→微米→纳米（ 10-9） 4倍原子大小，万分之一头发粗细　纳米科技研究什么问题？　　生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识，产生了转基因生物技术，可以治疗顽症，也可以创造出自然界不存在的生物；信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事，因特网几乎可以改变人们的生活方式。　　纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 还原论：把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成；分子生物学；转基因食品、克隆羊；原子光谱和激光；固体电子论和IC；几何光学到光纤通讯。 宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就：计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式　　科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界，另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结，存在一个过渡区--纳米世界。例：分子合成 ≤１.5nm, →活体 微电子技术在0.2μm,显微外科只能连接大、小、微血管≤　PM10和PM1.5的微粒几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时，表现出既不同于单个原子、分子的性质，也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质，如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时，奇特的性质又会失去，像真是一些长不大的孩子。　　在10nm尺度内，由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。 原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律 探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法 新概念和新理论：强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系 应用　新科学还是老理论的翻版？历史悠久的新科学技术西汉铜镜和黑漆鼓徽墨漆器催化剂材料感光材料和彩色胶片含有高岭土颗粒的轮胎WHY？不清楚近十年，计算机和材料设计；探测技术STM、AFM、SNOM；IC和生命科学的推动；制备技术发展；理论的发展高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料　为什么小尺寸会有如此重要的影响？ 表面效应 小尺寸效应 量子限域效应　研究目标和可能的应用 材料和制备：更轻、更强和可设计；长寿命和低维修费；以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料；生物材料和仿生材料；材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复； 微电子和计算机技术：2010年实现线条为100nm的芯片，纳米技术的目标为：纳米结构的微处理器，效率提高一百万倍；10倍带宽的高频网络系统；兆兆比特的存储器（提高1000倍）；集成纳米传感器系统； 医学与健康快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术；用药的新方法和药物“导弹”技术；耐用的人体友好的人工组织和器官；复明和复聪器件；疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空低能耗、抗辐照、高性能计算机；微型航天器用纳米测试、控制和电子设备；抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源发展绿色能源和环境处理技术，减少污染和恢复被破坏的环境；孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体；MCM-41有序纳孔材料（孔径10-100nm）用来祛除污物；纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业在纳米尺度上，按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。，生物仿生化学药品和生物可降解材料，动植物的基因改善和治疗，测定DNA的基因芯片等

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。

[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。

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

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

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。

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）。

创新科技公司欢迎您参加2011年纳米科技大会2011 年 10 月 23-26日，创新科技（中国）有限公司将参加由国家外国专家局国外人才研究中心、中国医药生物技术协会主办，百奥泰国际会议（大连）有限公司承办的第一届纳米科技大会。地点在大连世界博览广场。本次大会的主题是“专业纳米科技盛会”。已邀请到来自中国、美国、加拿大、德国、英国、法国、日本、韩国、澳大利亚等 30 多个国家的院士、知名学者及企业家出席大会并做主题报告。大会瞄准前沿科技和国际热点，设置了十六大分会，包括：纳米科学与纳米技术的最新突破；量子纳米电子学与半导体技术；纳米材料与纳米结构；纳米能源；纳米涂层与胶粘剂；纳米印刷及包装；汽车工业中的纳米技术；纳米制造；纳米清洁技术，纳米环境等议题，将有400多位演讲人登台报告最新的研究进展。同时，创新科技（中国）有限公司将在2011年纳米科技大会上展出有机溶剂纯化系统,小型有机溶剂纯化系统,惰性气体手套箱和色谱仪等产品。届时，我们真诚的邀请您前来参观我们的产品。详情可登录网站：http://www.expo-china.com/pages/exhi/201106/43195/exhi_detail_gaikuang.shtml

[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]

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]

[b][font=宋体]一、纳米流式检测技术的原理[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术的原理主要基于纳米流式检测仪（[/font][font=Calibri]Flow NanoAnalyzer[/font][font=宋体]，[/font][font=Calibri]FNA[/font][font=宋体]）。这种技术能够覆盖传统流式细胞仪在[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下粒径检测的盲区，包括纳米颗粒以及亚细胞结构、细菌、病毒、外泌体等天然生物纳米颗粒的表征。其检测原理是利用流体聚焦和激光聚焦技术，减小探测区体积、延长被测颗粒穿越激光探测区的时间、降低散射背景、提高激光功率等措施，实现[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下颗粒的检测。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术的工作原理是：当被测颗粒通过激光检测区时，颗粒被激光照射产生散射光和荧光信号。通过一系列光学元件收集并分离散射光和各波段的荧光信号，经过电学系统中的信号转换和数据处理，获得样品的各种理化信息。其中，散射光信号可以用来表征颗粒的大小和粒度，染色后的荧光可以用来表征细胞内特定蛋白的表达水平、细胞的生理状态和分裂周期等。通过对检测到的颗粒进行计数，可以实现颗粒浓度的无标样定量检测。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]总之，纳米流式检测技术结合了流式细胞术和纳米技术，具有高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，为生物医学研究提供了新的工具，有助于深入研究和了解生物纳米颗粒的特性和功能。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体]二、纳米流式检测技术的应用[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]）肿瘤诊断[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术可以对肿瘤细胞进行快速、敏感的检测，并且可以在单细胞水平上进行分析，从而实现早期肿瘤诊断。同时，纳米流式检测还可以检测循环肿瘤细胞（[/font][font=Calibri]CTC[/font][font=宋体]），这是一种正在被广泛研究的肿瘤诊断手段，可以极大地提升肿瘤治疗成功的概率。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]）细胞免疫学[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以通过检测细胞表面和内部的特定蛋白质、抗原或基因，实现对细胞的免疫学分析。这种方法可以在单个细胞水平上对细胞进行分类和排序，同时也可以在细胞群体中进行比较分析。这对于了解免疫系统的正常和异常状态，以及研究免疫治疗等方面都有着重要的意义。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]）病毒学研究[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]病毒是一种纳米尺度的微生物，纳米流式检测技术可以用于病毒的检测和计数，包括流感病毒、[/font][font=Calibri]HIV[/font][font=宋体]病毒、疱疹病毒等。这种技术还可以用于病毒分型和病毒载量测定等方面。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]4[/font][font=宋体]）生物分子检测[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以用于生物分子的检测，包括蛋白质、核酸、糖类等。这种技术可以用于生物标志物的检测和诊断，以及生物分子相互作用的研究。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]三、总结[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术是一种应用前景广阔的单细胞分析技术。它具有高灵敏度、高通量、高精度的特点，能够针对不同细胞类型和样品进行分析和检测。随着技术不断发展和完善，纳米流式检测技术将有望在医疗诊断、新药开发等领域得到更广泛的应用。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以查看义翘神州[url=https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service][b]流式细胞检测服务[/b][/url]：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service[/font][/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州：蛋白与抗体的专业引领者，欢迎通过百度搜索[/font][font=宋体]“义翘神州”与我们取得联系。[/font][/font][/b][font=Calibri] [/font]

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。

磁性纳米粒子/磁性纳米颗粒（Magnetic Nanoparticles, MNPs）是近年来发展迅速且极具应用价值的新型材料，在现代科学的众多领域如生物医药、磁流体、催化作用、核磁共振成像、数据储存和环境保护等得到越来越广泛的应用。 在科学家、工程师、化学家和物理学家的共同努力下，纳米技术使得生命科学和健康医疗领域在分子和细胞水平上取得很大的进展。磁性纳米粒子是纳米级的颗粒，一般由铁、钴、镍等金属氧化物组成的磁性内核及包裹在磁性内核外的高分子聚合物/硅/羟基磷灰石壳层组成。最常见的核层由具有超顺磁或铁磁性质的Fe3O4或γ-Fe2O3制成，具有磁导向性（靶向性），在外加磁场作用下，可实现定向移动，方便定位和与介质分离。最常见的壳层由高分子聚合物组成，壳层上偶联的活性基团可与多种生物分子结合，如蛋白质、酶、抗原、抗体、核酸等，从而实现其功能化。因此磁性纳米粒子兼具磁性粒子和高分子粒子的特性，具备磁导向性、生物兼容性、小尺寸效应、表面效应、活性基团和一定的生物医学功能。 由于其独特的物理、化学特性，磁性纳米粒子可以简化繁琐复杂的传统实验方法，缩短实验时间，是一种新型的高效率的试剂。目前，磁性纳米粒子在生物医药方面主要应用在磁性分离、磁性转染、核酸/蛋白质/病毒/细菌等的检测、免疫分析、磁性药物靶向、肿瘤热疗、核磁共振成像和传感器等。下文将具体介绍磁性纳米粒子的性质及在生物医学领域的主要应用， 并列出对应于不同应用的具体产品。 磁性纳米粒子的性质 磁性纳米粒子有一系列独特而优越的物理和化学性质。随着合成技术的发展，已成功生产出一系列形状可控、稳定性好、单分散的磁性纳米粒子。磁性纳米粒子具有的磁性使其易于进行富集和分离，或进行定向移动定位。磁效应由具有质量和电荷的颗粒运动形成。这些颗粒包括电子、质子、带正电和负电的离子等。带电颗粒旋转产生磁偶极，即磁子。磁畴指一个体积的铁磁材料中所有磁子在交换力的作用下以同一方向排列。这个概念将铁磁与顺磁区别开来。铁磁性材料有自发磁化强度，在无外加磁场时，也具有磁性。铁磁材料的磁畴结构决定磁性行为对尺寸大小的依赖性。当铁磁材料的体积低于某个临界值时，即成为单磁畴。这个临界值与材料的本征属性有关，一般在几十纳米左右。极小颗粒的磁性来源于基于铁磁材料磁畴结构的尺寸效应。这个结论的假设是铁磁颗粒在具有最低自由能的状态对小于某个临界值的颗粒有均匀的磁性，而对较大颗粒的磁性不均匀。前者较小颗粒称为单磁畴颗粒，后者较大的颗粒称为多磁畴颗粒。当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低，矫顽力变成零，这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性，而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内，超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性，这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性，但由于氧化铁磁铁（Fe3O4）是地球上天然矿物中最具磁性的，且生物安全性高（钴和镍等材料具有生物毒性），因而在多种生物医学应用中，超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子最常见。 铁磁流体(磁流体)是在外加磁场作用下变得具有很强磁性的液体，它是既具有磁性又具有流动性的新型功能材料。铁磁流体是由纳米级的铁磁或亚铁磁构成的胶体溶液，颗粒悬浮于载体溶液中，载体溶液通常为有机溶剂或水。纳米颗粒完全被表面活性剂包裹以防止聚合成团。铁磁流体通常在无外加磁场时不保持磁性，因而被归类为超顺磁。铁磁流体中的纳米粒子在正常条件下由于热运动不发生沉降。 球形颗粒的磁性纳米粒子的比表面积（表面积与体积之比）与直径成反比。对于直径小于0.1um的颗粒，其表面原子的百分数急剧增大，此时表面效应显著。颗粒直径减小，比表面积显著增大，同时表面原子数迅速增加。当粒径为1nm时表面原子数为完整晶粒原子总数的99%，此时构成纳米粒子的几乎所有原子都分布在表面上，在表面原子周围形成很多悬空键，具有不饱和性，易与其他原子结合形成稳定结构，表现出高化学活性。因此，固定目标分子/原子效率高。[font='

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]

过去人们一直关注碳纳米管，特别是其电学和力学特性以及在未来半导体工业中的应用前景。但是，碳纳米管还有另一种诱人的应用没有被人们广泛的认识——这就是碳纳米管的生物医学应用。在生物上的应用，在于碳纳米管是碳材料所以碳纳米管具有生物亲和性，从而和人体的组织器官形成友好的界面。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=23727]碳纳米管的若干生物医学应用[/url]

http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0710/U5385P2DT20120710181155.jpg癌症早期检测　　生物工程师正在开发微小的纳米颗粒，用来检测早期癌症。　　一些微小的颗粒可能会解决医学上的一个重大问题。这些所谓的纳米颗粒，直径只有几纳米(一纳米为十亿分之一米)，500个这样大小的颗粒排列在一起，才有一根头发丝那么宽。科学家正在对它们进行改造，希望能完成多种任务：将药物输送到人体的特定部位；获取更清晰的器官影像……现在，它们又多了一种用途，科学家想用这些微小颗粒来探测癌细胞，不论它们藏在哪里。　　目前，只有当肿瘤大到在扫描图上看得见时，常用的成像工具才能检测到它们。而纳米颗粒，则可以在一个由1 000万个正常细胞组成的样本中发现单个癌细胞。例如，实验性的纳米医学乳腺癌检测，能够发现比乳房X射线所能发现的小100倍的肿瘤。在包裹上肿瘤细胞特有的蛋白质或遗传物质后，纳米颗粒还可以帮助医生区分肿瘤是在恶性生长，还是进行性炎症，或是良性病灶。　　美国华盛顿大学圣路易斯分校的生物医学工程教授格里高利•兰萨(Gregory Lanza)和同事正在研制一种纳米颗粒，能够追踪并标记新形成的、专为肿瘤供血的血管，而这类血管的产生，是结肠癌、乳腺癌和其他癌症发生过程中的关键步骤。在非肿瘤的组织中，通常不会有这样的血管。理论上，通过这项技术，医生还可以知晓癌症生长的速度，应该采取怎样的治疗措施。　　美国斯坦福大学的诊断放射学教授桑吉夫•萨姆•甘姆希尔(Sanjiv Sam Gambhir)和同事正在研究大肠癌，希望能发现常规结肠镜检查发现不了的轻微恶性病变。研究小组用金和硅制成纳米颗粒，然后添加上一些分子，用来引导纳米颗粒，让它们附着在特定癌细胞上。当附着到结肠或直肠中的肿瘤上时，用一种特殊的内窥镜照射，纳米颗粒就会散射其所发出的光，显示癌细胞的存在。

近年来，生物技术已成为当今世界高技术发展最快的领域之一，基因组学、蛋白质组学、干细胞、生物制药等前沿生物技术被广泛应用于医药、环境、食品、能源等重要领域，对提高人类健康水平、改善环境、提高农业与工业的产量与质量等问题上发挥着重要作用。与此同时，生物技术的快速发展也带动了体外诊断试剂的应用与开发，并不断促进其拓宽种类。随着国家医疗保障政策的完善，以及人们保健意识的提高，体外诊断试剂产业已成为当今世界上最活跃、发展最快的行业之一。 慕尼黑上海分析生化展（analytica China）是中国乃至亚洲最大的分析、实验室技术、诊断和生化技术领域的专业博览会，自2002年首次登陆中国，每两年在上海举办一次，至今已成功举办六届。2014年9月24-26日，第七届慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2014）将在上海新国际博览中心N1、N2和N3馆隆重召开。本届展会将紧密把握现代生物技术与生命科学领域的发展热点，特设生物技术、生命科学与诊断展区，旨在为行业企业与用户提供一个更广泛、更深入交流与合作的良好平台。 analytica China 2014预计将吸引来自超过20个国家及地区约700家中外展商，展示面积将达30,000平方米。其中“生物技术、生命科学与诊断馆”展示面积约10,000平方米，目前已参展企业包括：Life technologies、Thermo Fisher Scientific、Eppendorf、BRAND、GE Healthcare、Hamilton、Tecan、Roche罗氏、Abcam、梅里埃、3M、蔡司、Pall、Merk Millipore、博奥、Tedia、Corning等等。众多国内外知名企业将集中展示生命科学领域最先进的仪器设备、生化试剂，诊断仪器和试剂、耗材配件和技术服务等产品，是最新生物技术方法和系统解决方案的交流盛会。同时该展区内将专门设置“技术服务专区”，也将是展会的一大亮点和特色之一。 随着展会规模的不断壮大，展会质量与专业化程度也越来越高。安捷伦科技（中国）有限公司全球副总裁，大中华区总经理霍丰先生对展会[size=10.0pt

近年来，生物技术已成为当今世界高技术发展最快的领域之一，基因组学、蛋白质组学、干细胞、生物制药等前沿生物技术被广泛应用于医药、环境、食品、能源等重要领域，对提高人类健康水平、改善环境、提高农业与工业的产量与质量等问题上发挥着重要作用。与此同时，生物技术的快速发展也带动了体外诊断试剂的应用与开发，并不断促进其拓宽种类。随着国家医疗保障政策的完善，以及人们保健意识的提高，体外诊断试剂产业已成为当今世界上最活跃、发展最快的行业之一。 慕尼黑上海分析生化展（analytica China）是中国乃至亚洲最大的分析、实验室技术、诊断和生化技术领域的专业博览会，自2002年首次登陆中国，每两年在上海举办一次，至今已成功举办六届。2014年9月24-26日，第七届慕尼黑上海分析生化展（analytica China 2014）将在上海新国际博览中心N1、N2和N3馆隆重召开。本届展会将紧密把握现代生物技术与生命科学领域的发展热点，特设生物技术、生命科学与诊断展区，旨在为行业企业与用户提供一个更广泛、更深入交流与合作的良好平台。 analytica China 2014预计将吸引来自超过20个国家及地区约700家中外展商，展示面积将达30,000平方米。其中“生物技术、生命科学与诊断馆”展示面积约10,000平方米，目前已参展企业包括：Life technologies、Thermo Fisher Scientific、Eppendorf、BRAND、GE Healthcare、Hamilton、Tecan、Roche罗氏、Abcam、梅里埃、3M、蔡司、Pall、Merk Millipore、博奥、Tedia、Corning等等。众多国内外知名企业将集中展示生命科学领域最先进的仪器设备、生化试剂，诊断仪器和试剂、耗材配件和技术服务等产品，是最新生物技术方法和系统解决方案的交流盛会。同时该展区内将专门设置“技术服务专区”，也将是展会的一大亮点和特色之一。 随着展会规模的不断壮大，展会质量与专业化程度也越来越高。安捷伦科技（中国）有限公司全球副总裁，大中华区总经理霍丰先生对展会[size=10.0pt

据《每日科学》近日报道，由美国华盛顿大学物理学家领导的研究小组设计了一种新技术，可在纳米孔内对DNA进行快速测序，而且价格比较便宜。新方法可为癌症、糖尿病或某些成瘾患者量身绘制个性化基因测序蓝图，提供更加高效的个体医疗。相关论文发表于美国《国家科学院院刊》（PNAS）。 论文主要作者、华盛顿大学物理教授简斯·冈德拉克表示，他们结合了生物和纳米技术，研制出这种DNA阅读器，阅读器内纳米微孔使用了一种取自耻垢分支杆菌的细胞外膜孔道蛋白A。这种纳米微孔只有1个纳米大小，仅够用来测量一个DNA的单分子链。 研究人员把微孔放在一层浸泡在氯化钾溶液中的膜上，并施加一个小的电压，让电流通过微孔。不同的核苷酸通过纳米微孔时，回路中的电流就会随之改变，这些电流称为特征信号。胞核嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶这些DNA的基本组成要素，会生成不同的特征信号。 研究小组解决了两个主要问题，一是生成仅容一条DNA单链通过的纳米微孔，且每次只能通过一个DNA分子。伯明翰亚拉巴马州立大学的迈克尔·涅德维斯改良了细菌，生成了合适的微孔。第二个问题是让核苷酸以每秒100万个的速率通过纳米微孔，冈德拉克说，这实在太快了，阅读器还无法在这种速度下对每个DNA分子信号分类整理。为了解决这一点，研究人员在每个要测量的核苷酸之间附带了一段双链DNA，双链DNA在微孔中流动不那么顺畅，磕磕绊绊地通过微孔，便可将下一个通过微孔的单链延迟几毫秒。这种延迟尽管只有千分之几秒，电信号却有了充足时间来识别目标核苷酸，从而从示波器轨迹上准确读出这些DNA序列。 这项研究由美国国家卫生研究院和美国人类基因研究院资助，旨在降低成本，使人类基因组完整测序成本降到1000美元或更少。该研究始于2004年，当时完整测序一个人的基因要花费1000万美元，而新的测序技术使人们向1000美元测序的目标迈进了一大步。

和其他工业产品将来自工业生物技术。那颇具前景的工业生物技术发展方向和研发重点究竟何在？中国工程院院士、北京化工大学副校长谭天伟教授指出，过程强化和集成以及系统优化将是降低工业生物技术成本和减少排污的重要途径，基于多产物联产目标的全局调控将是未来的一个重要目标。　　谭天伟介绍，我国在细胞工程、基因工程等工业生物技术上游领域与世界先进水平差距较小，但在工业生物技术的过程科学基础研究方面与国外有较大的差距，尤其是过程放大原理和方法。　　“工业生物过程强化和集成以及系统优化已经成为降低成本和减少排污的重要发展方向。”谭天伟说，工业生物技术的成本与分离过程有关。将传统化工分离技术与生物产品分离技术有机结合已经得到了广泛应用。新分离工艺可以大幅度降低生产成本。例如在氨基酸生产中，采用离子交换层析方法取代传统的沉淀方法，可使产品收率由原来的不足70%提高到90%以上，而且产品质量也得到提高。　　谭天伟认为，工业生物过程的结果不但取决于各个单元的效率,还取决于系统内各单元的相互作用，因此过程集成和优化是非常关键的技术。采用过程集成将多步过程集成在一步中进行可大大降低能耗，提高收率。如美国杰能科（Genencor）公司用玉米淀粉生产乙醇的工艺，将传统的两步法淀粉糖化工艺集成在一步中，能耗降低30%以上，大大提高了发酵效率。　　谭天伟表示，相同的工业生物过程，操作条件不同，基本相同的投料量会得到完全不同的产量，有时会相差几十个百分点甚至数十倍，即工业生物过程存在系统优化问题。如美国ADM公司对玉米的综合利用进行了系统优化，除生产玉米淀粉外，还生产玉米油、胚芽蛋白和饲料，基本做到了将原料吃干榨尽。又如，国际著名的生物化学品公司DSM对原料的生物转化和分离及废物排放进行了系统优化，发现采用清液发酵生产大宗化学品最为合适。由于清液原料糖转化率高，而且后处理工艺简单，能耗可降低30%以上，废物产生量降低50%以上。　　另外，基于多产物联产目标的全局调控也是未来工业生物技术发展的一大方向。谭天伟认为，传统的工业生物过程一方面能耗和物耗较高，各单元之间的物质和能量利用往往不能高效匹配；另一方面，微生物细胞自身的代谢和生理需求又决定了生物转化体系副产物多、原料利用率低及环境污染相对严重。随着微生物基因组学、细胞生理学、现代仪器分析技术和过程工程科学的快速发展及多学科交叉与融合，对整个工业生物过程进行全局设计与调控将成为可能。　　因此，谭天伟认为，工业生物技术未来的研究重点之一将是对菌株的生产能力和环境耐受性进行调控，对高附加值的副产物进行多目标强化联产，实现生物炼制工艺，对各个反应/分离以及分离/分离单元进行单元内和单元间的设计、集成与全局优化，从细胞群、操作单元乃至生产过程上对工业生物技术进行全面突破与创新，最终实现工业生物过程的环境污染最小化、资源利用最大化和生产效益最大化的总体目标。

[font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是[/font]80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，1990年在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科学技术会议，并正式创办的《纳米技术》杂志，标志着纳米科学的诞生。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是指研究在[/font]0.1nm~100nm尺寸范围内物质具有的物理、化学性质和功能的科学，它包括纳米生物学、纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等新兴学科。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]而纳米科技是指一种用单个原子，分子制造物质的科学技术，它以纳米科学为基础，进行制造新材料、新器件，研究新工艺的方法。在这里纳米不仅是一个空间尺度概念，而且表示了一种新的思考方式，即生产过程越来越精细。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]人类通过在原子、分子和超分子水平上控制了纳米结构来发现纳米材料的奇异特性，以及学会有效地利用这些特性，使得人类能够按照自己的意志，在纳米尺度上直接操纵单个原子、分子的排布制造出具有特定功能的产品，最终能够仿照自然界生态中非常复杂的过程，这也是纳米科技的最终目的，换句话说，我们是为了更好地理解这个世界而研究纳米物质的。[/size][/font]