单原子纳米酶

科技日报 2012年03月24日 星期六 本报讯 据美国物理学家组织网3月21日报道，美国科学家在3月22日出版的《自然》杂志上表示，他们发明了一种直接测量纳米材料原子结构的新方法，让他们首次得以看见纳米粒子内部的情况，并获得其单个原子及原子排列的三维图像。最新研究有望大大改进医学和生物学等领域广泛使用的X射线断层照相术获得图像的清晰度和质量。 加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授兼加州纳米系统研究所研究员苗建伟（音译）领导的团队使用一个扫描透射电子显微镜，在一个直径仅为10纳米的微小金粒子上方扫射了一束狭窄的高能电子。这个金纳米粒子由成千上万个金原子组成，每个金原子的大小仅为人头发丝宽度的百万分之一，它们与通过其上的电子相互作用，产生的阴影包含有金纳米粒子内部结构的信息，这些阴影被投射到扫描镜下方的一个探测器上。 研究小组从69个不同的角度进行测量，将每个阴影产生的数据聚集在一起，形成了一个纳米粒子内部的三维结构图。使用这种名为电子断层摄影术的方法，他们能直接看到单个原子的情况以及单个原子在特定的金纳米粒子内的位置。 目前，X射线晶体照相术是让分子结构内的原子三维可视化的主要方法。然而，这一方法需要测量很多几乎完全一样的样本，然后再将得到的结果平均。苗建伟说：“一般平均需要扫描数万亿个分子，这会导致很多信息丢失。而且，自然界中的大部分物质都是结构不如晶体结构那么有序的非晶体。”他表示：“现有技术主要针对晶体结构，目前还没有直接观察非晶体结构内部原子的三维情况的技术。探索非晶体材料的内部情况非常重要，因为结构上一点小小的变化都会大大改变材料的电学属性。例如，半导体内部隐藏的瑕疵会影响其性能，而新方法会让这些瑕疵无所遁形。” 苗建伟和他的同事已经证明，他们能为一个并非完美的晶体结构（比如金纳米粒子）摄像，晶体可小至0.24纳米，一个金原子的平均大小为0.28纳米。实验中的金纳米粒子由几个不同的晶粒组成，每个晶粒形成一块拼图，其中的原子采用些许不同的模式排列。纳米结构具有隐藏的晶体断片和边界，同由单一晶体结构组成的物质不同，新方法首次在三维层面实现了纳米粒子的内部可视化。 （刘霞）

纳米医学畅想 纳米医学的研究内容十分广泛，最引人注目的是扫描隧道显微镜（STM）。这一非凡的仪器于80年代初研制成功，可以在纳米尺度上获取生命信息，研究者相继得到了左旋DNA、双螺旋DNA的碱基对、平行双螺旋DNA的STM图像。我国科学家利用STM成功的拍摄到表现DNA复制过程中一瞬间的照片。目前，研究已涉及到氨基酸、人工合成多肽、结构蛋白和功能蛋白等领域。 纳米使单位体积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上，人类有可能将存储了全部知识的纳米计算机安放在人脑中，或许有一天，图书馆就在我们的头脑内，每一个人都可能成为爱因斯坦、牛顿，老年性痴呆、记忆丧失等病症将会得到彻底治愈。纳米计算机可能用来读出人脑内的内容及品性，将一个脑内的信息转录到另一个脑内，这个脑可以是人脑，也可以是电脑。纳米医学也有可能改变人类自身，让人类成为能在天上飞、水中游，能进行光合作用或能在恶劣环境下生存的“超人”。将来，掌握纳米医学技术的医生，不仅能够“修理人”——治病，而且能够“改造人”——使其具有特殊功能。虽然这些设想有些离奇，但决非是毫无科学根据的幻想。即将进入临床应用的有：利用纳米传感器获取各种生化信息和电化学信息。已经取得重大成果的还有DNA纳米技术，主要应用于分子的组装。 已经在医药领域得到成功的应用。人们已经能够直接利用原子、分子制备出包含几十个到几百万个原子的单个粒径为1-100纳米的微粒。最引人注目的是作为药物载体，或制作人体生物医学材料，如人工肾脏、人工关节等。在纳米铁微粒表面覆一层聚合物后，可以固定蛋白质或酶，以控制生物反应。由于纳米微粒比血红细胞还小许多，可以在血液中自由运行，因而可以在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。 当把二氧化肽做到粒径为几十纳米时，在它的表面会产生一种叫自由基的离子，能破坏细菌细胞中的蛋白质，从而把细菌杀死。例如用二氧化肽处理过的毛巾，只要有可见光照射，上面的细菌就会被纳米二氧化肽释放出的自由基离子杀死，具有抗菌除臭功能。 将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中，将会大大提高疗效、减少副作用。纳米粒可跨越血脑屏障，实现脑位靶向。另外，纳米粒脉管给药，可降低肝内蓄积，从而有利于导向治疗。纳米粒中加入磁性物质，通过外加磁场对其导向定位，对于浅表部位病灶治疗具有一定的可行性。在影像学诊断中，纳米氧化铁在病灶与正常组织的磁共振图像上，会有较大的对比度。 纳米粒用作药物载体具有下述显著优点：（1）可到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位；（2）具有不同的释药速度。（3）提高口服吸收药物的生物利用度。（4）提高药物在胃肠道中的稳定性。（5）有利于透皮吸收及细胞内药效发挥。如：载有抗肿瘤药物阿霉素的纳米粒，可使药效比阿霉素水针剂增加10倍。目前已在临床应用的有免疫纳米粒、磁性纳米粒、磷脂纳米粒以及光敏纳米粒等。 医用纳米机械或纳米微型机器人可潜入人体的血管和器官，进行检查和治疗，使原来需要进行大型切开的手术成为微型切开或非手术方式，并使手术局部化。纳米医用机器甚至可以进入毛细血管以及器官的细胞内，进行治疗和处理。这类机器可以将对人体的伤害减小到最低程度。含有纳米计算机的、可人机对话的、有自身复杂能力的纳米机器人一旦制成，能在一秒钟内完成数十亿个操作动作。如果数量足够多，就可以在几秒或几分钟内完成现今需几天或几个月甚至几年、几十年才能完成的工作。 和细胞一样，作业中坏了的微型机械可以随时被更换或修理。微型机械发展的顶峰，或许是可以自己增殖繁衍的纳米机器人。别以为以上设想不可思议。纳米科学家们相信这种愿望能够实现。 不难想象，倘若人类能直接利用原子、分子进行生产活动，这将是一个“质”的飞跃，将改变人类的生产方式和空前地提高生产能力，并有可能从根本上解决人类面临的诸多困难和危机，开创医学新纪元。

最近看很多人都在找原子力与纳米压痕仪联用的资料。希望该资料对大家有所帮助。

应用透射电子显微镜观察纳米结构在纳米-原子尺度的细节，需要采用何种衬度成像机制；在霍地图像信息的同时，在纳米尺度综合分析方面，还有哪些信息可以同时提取出来？

[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]

据美国物理学家组织网9月26日报道，美国范德堡大学化学家开发出一种先进方法，能迅速精确地描绘出雅努斯（Janus）纳米粒子的化学属性，为评价其应用效果、改进制备方法提供了有效工具。发表在本月德国《应用化学》杂志上的研究论文对雅努斯纳米粒子在应用方面的主要障碍进行了分析。Janus本意为古罗马的“双面神”，法国物理学家德热纳（De Gennes）在1991年诺贝尔奖颁奖大会上首次用它来描述一类由两半球面组成且具有两种截然不同化学性质的粒子。两面性让这种粒子能形成特殊结构，合成新型材料，比单一性质的纳米粒子拥有更多潜能，因而在药物递送、生物传感、太阳能电池、工业催化剂以及视频播放器等领域具有广泛应用前景。比如，它的一面可以结合药物分子，而另一面黏附连接分子与标靶细胞结合。当它的两个面是完整分开的两个半球时，这种优势更加明显。雅努斯粒子越小，就越难绘制出它们的表面结构，不但给制备带来了很大困难，也很难评价它们在各种应用中的效果。对较大的纳米粒子而言（约10纳米），可以用扫描电子显微镜来绘制它们的表面结构，帮助生产出两面完整分开的雅努斯粒子。但如果粒子小于10纳米，这种方法就会失效。而仅几个纳米大小的雅努斯粒子和单个蛋白质相仿，是最有潜力的药物递送工具。在此项研究中，范德堡大学副教授大卫-克利菲尔等人采用了能同时识别上千种单个纳米粒子的离子迁移质谱仪。他们将两种不同的化合物涂在一些金纳米粒子表面，然后把这些纳米粒子分裂成由4个金原子组成的原子团，再让这些碎片通过离子迁移质谱仪。两个涂层的分子仍黏附在原子团上，由此，通过分析最后的图样，研究人员能对这些纳米粒子进行识别，区分开哪些粒子的双涂层完整分开，哪些粒子的双涂层随机混合，哪些的分开程度中等。克利菲尔说：“目前除了用X射线晶体摄影术，还没有其他方法可以分析这种级别的纳米粒子。但X射线晶体摄影非常困难，要花几个月才能获得一个结构图。”另一位研究人员约翰·麦卡林也指出，离子迁移质谱仪在精确性方面虽然比不上X射线晶体摄影术，但非常实用，几秒钟内就能获得纳米粒子的结构信息。

[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。

纳米材料与结合蛋白的纳米材料，1.在荧光光度分析上会有什么不同[em01] ？2.蛋白的包覆会影响纳米材料的荧光峰吗？3.纳米材料的结合对蛋白的荧光峰会有影响吗？谢谢

[align=center][font=Verdana]（2007 国社量标计证字第040号）[img]http://www.zgjljs.com/eWebEditor/UploadFile/2010815111612501.jpg[/img][/font][/align] 该装置是国内首个纳米计量标准，它是依托中国计量科学研究院长度所研制的计量型原子力显微镜纳米测量系统而建立的,而原子力显微镜的计量化是通过固接在其上的一体化无阿贝误差布局的三维激光干涉系统来实现测量结果直接溯源到激光波长和国际单位制的。该系统在测量原理、测量精度、可溯源性方面均达到了国际先进水平。 该标准主要用于承担我院参加国际计量局组织的纳米国际比对，并为国内微电子、集成电路行业提供关键量值溯源，为科研院所的纳米研究提供技术支持等任务，为我国纳米技术的研究和生产提供了有力的技术保障。[b]该标准的主要技术指标为：[/b]系统测量范围（x, y, z）＝（70μm, 15μm, 15μm）系统测量分辨力（x, y, z）＝（1nm, 0.25nm, 0.12nm）对台阶和线间隔类纳米几何结构参数的建标范围：台阶类及其它垂直结构：(0～2000) nm 线间隔类及其它水平结构：(0～20)μm对台阶和线间隔类纳米几何结构参数的测量不确定度：台阶类：U=1nm +2×10[sup]-4[/sup]×H，k=2 （H为台阶高度，H-nm）线间隔类：U=1nm +2×10[sup]-4[/sup]×L，k=2 （L为线间隔距离，L-nm）[font=宋体, MS Song] [/font]

SWCNTs 单壁碳纳米管的前期制备无法来保证单一的管径和光学性质，很大程度上限制了其在进一步的药物输送和催化剂方面的应用，附件文档是采用超速离心技术分离不同管径的单壁碳纳米管，采用NanoLog 红外[color=#bb005f][size=4]3D荧光[/size][/color]来进行分离结果的验证。是单壁碳纳米管应用技术的一个重要的进展。

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='

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

单壁碳纳米管拉曼光谱的理论研究(这是楼主在本科做SRTP时，在老师的帮助下利用计算机模拟碳纳米管的振动模式)碳纳米管的应用前景碳纳米管的导电性能与结构有关，不同结构的碳纳米管有可能是金属性的也有可能是半导体性的。电子在一维尺寸上表现出输运特性，其最为突出的特性可以归纳为以下三点：（1）纳米尺度形成的细微结构。一般单壁碳纳米管的直径在0.4～2nm，长度则可达数微米至数毫米，因而具有很大的长径比，是准一维的量子线。（2）纳米结构造就的特殊电学性质。碳纳米管的电学性质中最为特别的有5点：管的能隙（禁带宽度）随螺旋结构、直径变化；电子在管中形成无散射的弹道输运；电阻振幅随磁场变化的AB效应；低温下具有库仑阻塞效应和吸附气体对能带结构的影响。（3）碳碳键构筑的超高力学性能。碳纳米管的基本网格和石墨烯一样，是由自然界最强的价键之一，sp2杂化形成的C=C共价键组成，因此碳纳米管是所有已知最结实、刚度最高的材料之一。其轴向弹性模量目前从理论估计和实验测定均接近甚至超过石墨烯片。碳纳米管的强度极高，其独特的电学、力学和化学特性使它在下列方面具有广阔的应用前景。

近日，中科院长春光机所在国际上首次提出超级碳纳米点的概念，并研制出基于超级碳纳米点的水触发“纳米荧光炸弹”。复合该“纳米荧光炸弹”的纸可以实现喷水荧光打印、指纹汗孔荧光采集等多种实际应用。　　荧光成像可作为一种有效的技术方法，在数据存储、数据安全和临床诊断等领域具有重要应用。该方法很大程度上依赖于新型智能发光材料的开发。近年来，一种新型的碳纳米材料，即荧光碳点的出现，使原本非发光的碳材料表现出优异的发光特性，引起国际上极大关注。　　以往碳纳米点的研究主要针对单个碳纳米点的发光特性。中科院长春光机所研制出基于“超级碳纳米点”的水触发“纳米荧光炸弹”，使得碳纳米点材料成为一种新型的智能发光材料。这种“超级碳纳米点”遇水会分解成独立的小尺寸碳纳米点，进而会导致其光致荧光增强。这种“超级碳纳米点”的纸复合物，会产生快速的水诱导光致发光增强现象，“超级碳纳米点”复合纸可作为无墨打印纸进行喷水荧光打印，实现更加环保的信息存储和信息加密。这种成本低、环保、全新的碳基纳米材料，还可以用在医疗和诊断领域。通过在“超级碳纳米点”复合纸上按压手指，可以快速、精确地采集指纹上处于激活状态的汗孔分布图，实现个人指纹信息更加安全、可靠的采集及个人健康的诊断。

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。

有人曾经预测在21世纪纳米技术将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”，由此纳米材料将成为最有前途的材料。世界各国相继投入巨资进行研究，美国从2000年启动了国家纳米计划，国际纳米结构材料会议自1992年以来每两年召开一次，与纳米技术有关的国际期刊也很多。纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。　　1 力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。

http://i8.hexunimg.cn/2014-12-22/171641519.jpg在可见光（a）和可见兼紫外光（b）照射下，用纯水墨盒和HP-46 三色墨盒打印在“超级碳纳米点”复合纸上的照片。http://i6.hexunimg.cn/2014-12-22/171641520.jpg　　水触发“超级碳纳米点”复合纸的荧光增强机制图 长春光机所供图　　本报记者 杨琪　　中科院长春光机所副研究员曲松楠带领团队在“超级碳点”的研究中引入超分子科学思想,日前在国际上首次提出“超级碳纳米点”的概念，研制出了基于“超级碳纳米点”的水触发“纳米荧光炸弹”。　　水滴可以做什么？答案五花八门，而来自中国科学院长春光机所的曲松楠团队给出的答案则令人惊叹—水滴可以触发“纳米荧光炸弹”！　　“当这种"超级碳纳米点"遇到水，就会分解成独立的小尺寸碳纳米点，进而导致荧光增强，使得碳纳米点材料成为一种新型的智能发光材料。”长春光机所副研究员曲松楠告诉《中国科学报》记者。他们在国际上首次提出“超级碳纳米点”的概念，并研制出基于“超级碳纳米点”的水触发“纳米荧光炸弹”。　　复合该“纳米荧光炸弹”的纸可以实现喷水荧光打印、指纹汗孔荧光采集等多种实际应用，相关结果发表在国际著名期刊《先进材料》上。　　曲松楠告诉记者，这种成本低、环保、全新的碳基纳米材料还可以用在医疗和诊断领域。“我们在碳点的研究中引入超分子科学的思想，相信"超级碳点"的研究将会走得更远，不断给人们带来新的发现。”他说。　　提出新概念　　研究人员告诉记者，荧光成像作为一种有效的技术方法，在数据存储、数据安全和临床诊断等领域具有重要应用。该方法很大程度上依赖于新型智能发光材料的开发。近年来，一种新型的碳纳米材料，即荧光碳点的出现，使原本非发光的碳材料表现出优异的发光特性，引起广泛关注。　　曲松楠带领科研团队自2012年便开展了对新型荧光碳点的研究工作，在逐步深入研究的同时也在开发其应用价值。　　最初，他们研制出具有较好绿色荧光特性的碳点，并证明其可作为环保型的荧光墨水。之后，他们对这种碳点的发光特性进行深入研究，研制出具有较纯绿光发射和低自吸收特性的碳点，并实现了碳点在绿光波段的光泵浦激光。最近，这支团队在国际上首次提出“超级碳纳米点”的概念，并研制出基于“超级碳纳米点”的水触发“纳米荧光炸弹”，使得碳纳米点材料成为一种新型的智能发光材料。　　“碳点研究最重要的环节是不断创新，不断寻求碳点研究思想的突破，不断推进碳点研究的实际应用。”曲松楠说。　　曲松楠解释说，这种“超级碳纳米点”是由部分烷基链修饰的碳纳米点在甲苯中自组装而成。由于聚集导致其荧光淬灭，表现出极弱的荧光。这种“超级碳纳米点”遇水会分解成独立的小尺寸碳纳米点，进而会导致其光致荧光增强。　　“同时，这种"超级碳纳米点"的纸复合物会产生快速的水诱导光致发光增强现象。"超级碳纳米点"复合纸可作为无墨打印纸进行喷水荧光打印来实现更加环保的信息存储和信息加密。”他说。　　未来将有更多惊喜　　曲松楠所带领的这支队伍成员都非常年轻，年龄基本都在30岁左右。在长春光机所鼓励创新的氛围下，他们自发组建形成团队，充满了干劲和激情。　　团队成立初期，遇到的最大挑战是在有限的科研条件下能否做好碳点研究。　　他们是幸运的。“研究所的发光学及应用国家重点实验室给了我们200万元的科研经费支持，同时也在其他方面给我们提供了帮助，这都让我们可以踏实地做科研。”曲松楠说。　　曲松楠明白，要让成员充满信心，就必须让每一个人看到自己所研究成果的价值。“有了信心就有了凝聚力，就有了动力”。　　他们最近发表了一篇成果论文，研究工作主要是由一名刚加入该团队的博士生完成的。实际上，这位成员前期并未从事过碳点的研究，而从最初布置实验到文章投稿，他仅用了半年时间就掌握了全部要领。　　这段时间里，曲松楠与他一起做实验，不断激发他的科研兴奋点，让他看到自己研究工作实实在在的价值。“当成果陆续发表后，大家的信心就更加充足了，所有的辛苦没有白费。”　　“今年，我们团队的"碳点"研究获得了首批中国科学院卓越青年科学家项目240万元的科研经费支持。这为我们团队继续发展提供了重要保障。有了这样的支持，虽然工作很辛苦，但是大家对"碳点"的研究更加有信心！”曲松楠说。　　他们不仅探索前沿科技，同时也重视研究成果的实际应用价值。　　碳纳米点的最大优势是其原料广泛、制备成本低、环境友好、光稳定性好等优点。喷水打印是一种新型、环保的技术，主要是利用水敏材料水致诱导吸收的变化实现信息的打印。　　“具有喷水荧光信息打印的纸张鲜有报道。我们基于"超级碳点"体系实现了水诱导荧光增强，制备出了具有水致荧光增强特性的"超级碳点"的复合纸。”他说。这种“超级碳点”复合纸通过普通喷墨打印机进行喷水打印和简单指尖按压即可获得永久的、光稳定性好的、高质量的荧光信息打印和指纹汗孔荧光图像的采集，在荧光信息存储、信息安全防护和医疗诊断等领域都具有潜在应用。　　未来，这支年轻的团队将针对碳点发光机制、光电特性调控、自组装行为调控、光电器件研制等几个方面开展深入研究，紧密围绕碳点体系的实际应用，推进碳点研产学的快速发展。　　《中国科学报》 (2014-12-22 第6版 进展)

据国外媒体报道，庞大的粒子加速器正在探索非常微小的世界，但是类似的技术或许有一天可以促进缝衣针大小的飞船进行远距离飞行，甚至是在恒星系间来往穿梭。通过研究纳米推进器(作用相当于便携式粒子加速器)，或许可以在我们的有生之年把微型飞船的速度加速到接近光速，并用它们探索附近的恒星。 欧洲粒子物理研究所耗资100亿美元建造的大型强子对撞机，其目的是确定宇宙是由什么构成的。这个周长达17英里的机器可以把带电质子的速度加速到接近光速。一旦带电质子达到最高速度，它们就会与目标相撞，发生爆炸，生成奇异物质供科学家研究。有一天这种原子撞击的方法可能会给我们展示更多有关其他宇宙区域是由什么构成的信息。它们或许将引领我们到达那里。 从20世纪50年代开始，人类发射大量飞船，前去探索我们的太阳系。我们向每一颗行星(其中包括身份可疑的星体，例如冥王星和冥卫一)、太阳、众多卫星、小行星和彗星发射探测器。最近火星车在这颗红色行星上艰难跋涉，人造卫星围绕地球、月球、火星、金星和土星轨道进行科学研究。但是仅有为数不多的几个探测器走出了我们的太阳系，慢吞吞地飞往更加遥远的区域。例如，“旅行者”号探测器的运行速度大约是每小时40000英里，仅相当于光速的0.00006%。 我们还从没走出庞大的星际空间，探测距离我们最近的恒星——比邻星(Proxima Centauri)。星际空间大的令人难以置信。航天飞机围绕距离地球大约250英里的轨道运行，月球在距离地球大约250000英里的上空飞行。火星距离太阳大约1.4亿英里。而最近的恒星距离地球大约有4.2光年。这意味着从地球发射一束光，它需要用4年多，行进24万亿英里，才能到达距离我们最近的恒星。如果飞船的速度不能达到光速，在一个人的有生之年探索另一颗恒星的目标似乎是不可能实现的。然而事实证明，这个目标实现的可能性显然比听起来更大一些。 进行星际空间探索的办法是利用可以达到令人难以置信的速度的微型飞船，或称纳米飞船。粒子加速器里的质子之所以能达到接近光速的速度，是因为它们非常小，而且非常轻。与此同理，非常小的无人太空探测器也将非常轻，可以达到接近光速的速度，可以进行星际空间探索。密歇根大学(University of Michigan)的研究人员正在制造纳米发动机，有一天这种发动机将能掀起一场迷你飞船新潮流。 布莱恩吉尔斯特(Brian Gilchrist)和他的同事们正在研发利用纳米粒子作为推进材料的推进器。这项研究工作由美国空军资助。这种发动机大部分都是利用微机电系统技术(MEMS)，直接在极薄的硅片上雕刻的。这种技术在半导体工业领域应用非常广泛。该发动机的厚度不超过半英寸(1厘米，其中包括燃料)，拥有好几万个加速器，可以安装在一个不比邮票大的地方。这些“粘贴”上的推进器可以给微型飞船提供能量，让它们飞到很远的地方。 这种工艺被称作“纳米粒子场提取推进器(nano-particle field extraction thruster)”。微小的推进器的工作原理跟庞大的粒子加速器的迷你版本非常类似。这种装置利用堆叠在一起的很多微米厚度的“门”，在导电层和绝缘层之间交替运行，产生电场。这些小但强大的电场给一个导电纳米粒子团充电，并给这些粒子加速，把它们发射到太空，生成快速运行的粒子流。 吉尔斯特说：“在这种情况下，粒子加速器利用电场给带电粒子加速，这些正是现在我们在进行的工作。”由于太空中没有摩擦力，微型飞船经过一次加速，就可以在数年里继续加速。最终达到接近光速的速度，携带着科学仪器飞往其他恒星。然而目前这种纳米粒子推进器还将继续呆在我们的太阳系里。据吉尔斯特说：“这种技术在距离地球更近的地方有很多实际应用途径。”作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2009-7-13 13:27:04

[font=宋体][b]什么是纳米抗体？[/b][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody][b]纳米抗体[/b][/url]（[/font][font=Calibri]nanobody, Nb[/font][font=宋体]）是一种人工设计的抗体分子，又称为单域抗体（[/font][font=Calibri]single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体]）、[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体或[/font][font=Calibri]camelid[/font][font=宋体]抗体，是发现于羊驼、单峰驼等驼科以及鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼中的一种天然缺失轻链的重链抗体（[/font][font=Calibri]heavy-chain antibodies, HCAbs)[/font][font=宋体]。[/font][font=Calibri]1993[/font][font=宋体]年，比利时的科学家在骆驼的血清中发现了一种天然轻链缺失的重链抗体，分子量约[/font][font=Calibri]95 kDa[/font][font=宋体]，其中包括两个恒定区（[/font][font=Calibri]CH2[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]CH3[/font][font=宋体]）、一个铰链区和一个重链可变区（[/font][font=Calibri]variable heavy chain domain, VHH[/font][font=宋体]），接着克隆得到只包含一个重链可变区的单域抗体，即[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体。[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体的晶体结构为[/font][font=Calibri]4 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]2.5 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]3 nm[/font][font=宋体]的椭圆形，分子量大小仅普通抗体的[/font][font=Calibri]1/10[/font][font=宋体]，约[/font][font=Calibri]12-14 kDa[/font][font=宋体]，是最小的完整抗原结合片段，因此又被称为纳米抗体。纳米抗体可用于肿瘤等疾病的治疗、疾病的检测、疫苗的研发等。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体特性：[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]高耐热性和稳定性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]将不同的纳米抗体在[/font][font=Calibri]37[/font][font=宋体]℃放置[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]周，结果其抗原结合活性均在[/font][font=Calibri]80%[/font][font=宋体]以上，表明纳米抗体在室温下保存相当稳定，这使其比常规抗体更易于储藏和运输。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]比较了鼠单抗和纳米抗体在高达[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃高温长时间处理的抗原结合活性，发现纳米抗体都保持了较高的活性仍能重新获得抗原结合能力，而所有常规抗体在[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃处理后都丧失了活性，发生了不可逆的聚合。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在恶劣条件，如在高热、离液剂、存在蛋白酶和极度[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]值变性的条件下（如胃液和内脏中），正常抗体会失效或分解，而纳米抗体仍具有高度的稳定性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]高抗原结合性：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体独特的结构决定了其高抗原结合特性：纳米抗体较长的[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体]，可形成一稳定的暴露的凸环结构（凸环中具有稳定结构的二硫键），能够深入抗原内部以更好的结合抗原从而提高了其抗原特异性和亲和力。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]而传统抗体[/font][font=Calibri]Fab[/font][font=宋体]片段及单链抗体[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]的抗原结合表面常形成凹形拓扑结构[/font][font=Calibri], [/font][font=宋体]通常只能识别位于抗原表面的位点，因此纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]单域具有更加广泛的抗原结合力，甚至当靶蛋白紧密包裹隐藏了普通抗体识别的位点时[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]纳米抗体也可以对其进行表位识别。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]较强的组织穿透力：[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米抗体具有强而快的组织穿透能力，可以进入致密的组织如实体瘤发挥作用；并且多余未结合的纳米抗体能够很快的被清除，这相对于单克隆抗体组织穿透力差，不易被清除的不足，更有利于疾病的诊断。另外，纳米抗体能够有效的穿透血脑屏障，这样的特性为脑部给药提供了新方法，有望成为治疗老年痴呆症的新药。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]高水溶性、高表达性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]正常抗体[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]结构域单独表达时通常形成包涵体，或者暴露的疏水域相互黏附；而纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]由于其[/font][font=Calibri]FR2[/font][font=宋体]中的疏水残基被亲水残基所取代，使得纳米抗体的水溶性增加，聚合性减少；而且即使以包涵体形式表达，也很容易复性，这样可以大大提高作为药物的利用率。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]因纳米抗体分子量小、结构简单，由单一的基因编码，所以它很容易在微生物中合成，能在噬菌体、酵母等微生物中大量的表达，而且其相对价格低廉、可进行大规模生产，易于普及和应用。有报道，可通过酵母反应器酿造将纳米抗体的产量提高，每公升可达[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]克的产量。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的应用优势[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①用于生物医药研发（基因工程药物研发、[/font][font=Calibri]ADC[/font][font=宋体]药物研发）；[/font][/font][font=宋体]②用于临床体外诊断（胶体金法、酶联免疫吸附法、电化学发光法）；[/font][font=宋体]③用于肿瘤研究、免疫学研究等基础研究；申请具有自主知识产权的发明专利及科研奖项；[/font][font=宋体]④拓展研究思路、发表国际知名学术刊物。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体是一种非常有前景的下一代治疗性抗体技术，受到越来越多的研究机构和制药公司的关注。为支持纳米抗体药物的早期发现，义翘神州利用噬菌体抗体库技术自主研发了纳米抗体开发平台，已成功开发了多个纳米抗体候选分子。另外，我们的高通量纳米抗体表达平台，已成功表达和生产了多种纳米抗体形式，包括单价、多价或多特异性[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]，满足客户的各种定制需求。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以关注：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody[/font][/font][font=Calibri] [/font]

有望提供一种新的治疗癌症的方法2013年08月01日 来源： 科技日报 作者： 陈丹 科技日报讯（记者陈丹）据《自然》杂志网站8月1日（北京时间）报道，纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息，而哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应，将其变为“温度计”，测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化，精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子，研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞，这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法，以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。 在这项最新研究中，研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中，然后用绿色激光照射细胞，使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时，红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度，便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性，就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。 研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内，然后用激光来加热细胞的不同部位，加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石“温度计”来精确控制。“现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具，让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。”参与该研究的哈佛大学物理学家彼得·毛瑞尔说。 他指出，基础生物学涉及到的很多生物过程，从基因表达到细胞新陈代谢，都会受到温度的强烈影响，纳米钻石“温度计”将是一个有用的工具。例如，通过控制线虫的局部温度，生物学家可以了解简单有机体的发育。“你可以加热单个细胞，研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。”毛瑞尔说。 目前也有一些其他测量细胞温度的方法，比如利用荧光蛋白或碳纳米管，但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺，因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。毛瑞尔说，他们的纳米钻石“温度计”的敏感度至少提高了10倍，能够检测出细微到0.05开的温度波动。而且其还有改进的余地，因为在活细胞外部，该“温度计”的敏感度已经达到0.0018开的温度波动。 总编辑圈点 这样的“温度计”应该造价不菲，好在钻石是纳米级的。而其能够检测出细微到0.05开的温度波动，让其他测量细胞温度的方法难以望其项背，我们有理由相信，这项技术不仅仅只应用于医学领域。目前晶体管已经达到极小量度，在20或30纳米级别，离原子级别已经不远。然后，最重要的事情就是要理解热量散播和设备电子结构之间的关系，只有掌握这方面的知识，才能真正操控原子级设备，而纳米钻石“温度计”或许能派上大用场。 《科技日报》（2013-08-02 一版）

[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。

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

纳米（nm），又称毫微米，如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。具体地说，一纳米等于十亿分之一米的长度，相当于4倍原子大小，万分之一头发粗细；形象地讲，一纳米的物体放到乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。这就是纳米长度的概念。 　　当代科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上存在着裂缝。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。 　　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”。“分子”性质，如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染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，真像是一些长不大的孩子。

最近纳米压电材料比较热，大家说说除了原子力以外，纳米压电检测的手段还有什么？怎么把压电和摩擦发电区别开来？

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。

外观如同一支铅笔，能够探入癌细胞、H7N9等病毒内提取细胞质，还能作为手表齿轮等高精密加工的工具—凭借“纳米探针”的发明，不久前，江苏“星辰纳米”团队以机械能源小组第一名的成绩捧起了全国“创青春·优胜杯”的金奖奖杯，并获得多家创投机构的青睐，开始踏上高科技创新创业之路。　　这支团队的带头人，就是师从中科院朱荻院士的南京航空航天大学在读博士生孟岭超。　　传奇“学霸”—本科三转专业，包揽第一　　传说中，孟岭超是一位叱咤南航的“学霸”：从大二开始三转专业，南航机电学院的工业设计、飞行器制造、航空维修工程和机械制造及其自动化共4个专业被他学了个遍，并且每个专业的综合测评都是No.1，多次获得国家奖学金以及校长通令嘉奖等。保送研究生后，他顺利成为江苏省精密与微细制造技术重点实验室的成员，师从中科院院士朱荻教授，从事精密、微细特种加工技术的研究。三年中已发表论文四篇、公开专利四项，并连续两年获得优秀研究生团队等称号。　　“我这个人从小比较要强，什么事一旦认准就要做到最好。所以在别人‘喝咖啡’的时间，我边‘喝咖啡’边学习，就连坐校车往返于两个校区之间时，我也会看书温习。”孟岭超说，本科期间涉猎多个专业，为后来的研究打下了比较扎实的基础。　　科创“狂人”—每天做试验，一站14个小时　　当“学霸”并不是孟岭超的目标。他真正想做的，是开发自身“小宇宙”搞科创。　　“从大一开始，我就加入了学校的一个科创基金团队，跟着研究生一起装机床、接线路、做实验、建模型、画图纸、查文献、拟仿真、改软件、修设备……就这样从一名科创‘小白’成长为了一枚科创‘狂人’。”他自嘲。　　2010年，就读大三的孟岭超组建了自己的科创团队，开始了全新的科创之路。团队成员来自南航各个专业，在大家的共同努力下，他们的“AGV视觉导航小车”等科创作品获得了多项荣誉。　　就读研究生后，孟岭超的科创课题转为微细特种加工技术。“我刚开始提出把碳纳米管制成加工电极的想法时，几乎没人相信我能成功，因为国内根本没有先例。”孟岭超说，从理论上论证可行后，他每天从早上8点就到实验室，常常一直干到晚上10点，试验平均每三分钟一次，每天要试验上百次，而且只能站着做。“就这样持续试验半年多、失败上万次后，我终于成功地把纳米和微米‘焊接’到了一起。”　　2013 年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上，他的作品《碳纳米管工具电极的制备与应用》由于突破了国内纳米探针制备技术的空白，打破了国外技术的垄断，得到专家评委的高度评价，获得了江苏省一等奖、全国二等奖。　　创业“新兵”—要用“纳米铅笔”绘出星辰梦想　　此后，孟岭超在导师的指导下，潜心研究、不断改进纳米探针制备技术。今年，由南航创业孵化中心为其团队提供工作场地，江苏星辰纳米科技有限公司宣告成立。目前，赵淳生院士团队以及南航的部分科研团队都在使用他们研制的纳米探针，公司还与国内8家高科技企业建立起合作关系。　　“纳米探针运用于原子粒显微镜，可以实现对癌细胞、H7N9病毒等的探温乃至于提取的一系列过程。而在高精密加工方面，有了纳米探针这样的工具，我们才能生产出更多纳米级的产品。比如手表齿轮，未来如果使用这样的纳米探针制造，精度就会有明显的提高。再比如微型机器人的制造也离不开这样的工具。而一旦这样的微型医疗机器人问世，对于医疗界来说，将具有划时代的意义。”孟岭超告诉记者，过去，国内的研究存在空缺，而国外也常有技术封锁，我国高精密制造业存在“微米利用不足，纳米几乎为零”的发展困境。多年来，朱荻院士的研究就是为了改变这样的现状。　　“星辰公司的目标就是成为国内首创、国际领先的纳米探针生产企业，实现国内微细制造技术从精密到超精密的突破性跨越。”孟岭超说，不久前有一家跨国企业希望购买他们的技术和整个团队，但被他婉言谢绝，“我们更想做一颗独立的星星，在群星闪耀的夜空中，绽放出属于自己的热量与光芒。”　　说这话的时候，这个1989年出生的小伙子满脸绽放自信的光彩。

我是做金属表面改性的，我们认为金属表面生成了一种化合物的纳米级薄层。为了研究薄层厚度，想询问关于原子力显微镜和纳米划痕仪的具体情况。望告知，谢谢