楊藝璠

摘 ?要：納米技術是八十年代興起的一個全新技術，后在九十年代實現(xiàn)了飛躍性發(fā)展，其對生物醫(yī)學工程領域的影響是非常深刻且直接。其在生物大分子的分析、檢測等方面，能夠將藥物靶向性和基因治療等相結合，且獲得了不錯的科研成果。在新世紀發(fā)展中，納米技術是生物醫(yī)學工程領域中的廣泛應用，也是必然的發(fā)展態(tài)勢。

關鍵詞：納米技術;生物醫(yī)學工程;研究現(xiàn)狀;發(fā)展方向

引言：

納米技術的概念是指：在<100nm的量度范圍下，對物質或結構進行研制的一項技術。1960年，相關科學家認為，在限定的范圍內人們能夠借助于特殊技術利用原子原理來制造物質。上世紀80年代科學家逐漸認識到納米技術的價值，到了90年代開始在化學合成領域得到廣泛應用。隨后納米技術在半導體、生物醫(yī)學工程等領域也相繼應用。比如：納米技術和掃描探針顯微鏡的相融合，以便于能夠更清晰地觀察、制造原子水平下的物質結構，為生物醫(yī)學認識研究細胞或分子水平的生命現(xiàn)象提供了便捷的條件。

一、納米技術在生物醫(yī)學工程領域的研究現(xiàn)狀

納米技術在生物醫(yī)學工程領域中的應用價值是巨大的，從醫(yī)學的角度來看，納米機器人能夠滲透到機體細胞中，對蛋白質、核酸等實施細胞或分子水平的治療，由此達到治療疾病或延長壽命的目的。對于現(xiàn)階段的研究現(xiàn)狀來看，這只是很多科學家的理想，還未實現(xiàn)，不過，納米技術的現(xiàn)實應用還是讓人非常驚訝的。

（一）生物兼容物質的開發(fā)

在器官或組織移植方面，困擾醫(yī)學人士的一個主要原因是植入物遭到機體排斥而引起的炎癥反應，但是應用納米物質則能夠更好地解決這一問題。通過納米技術研制的納米物質，其和自然界中的常規(guī)狀態(tài)有著本質的差異性，例如，較高的生物兼容性、過低的細胞粘附性等，都能夠真正地為器官移植提供更多條件。例如，在正畸領域中，由納米技術研制出的骨科常用的合金材料，其硬度大、韌性強，能夠和正常骨組織相融合，由此發(fā)揮顯著的正畸應用價值。

（二）利用生物大分子實施物質組裝

通過DNA納米技術進行分子層面的物質組裝，由此能夠體現(xiàn)出較強的互補性與轉移性。納米大小的膠體粒子在物理、化學、生物等方面具備特殊的性能，一般能夠在化學傳感器、色譜激發(fā)器等方面得到廣泛應用。例如，英國生物學家在徑長是12nm的粒子表面連接上2段寡核苷酸鏈，再連接兼有與其相補的“粘附末端”雙鏈寡核苷酸，由此能夠研制出肉眼能夠看得到的金粒子聚合體，從而完成納米粒子的組裝任務。

（三）分析及檢測技術的升級

當前，在生物醫(yī)學工程領域中，用于觀察納米技術的大型顯微鏡有了全面的優(yōu)化。比如：光子色譜顯微鏡、激光多普勒風速表、引物顯微鏡等。借助于納米技術能夠對生物體進行研究、分析及檢測，現(xiàn)今有很多光學技術在骨強度測量、眼球徑長測量等方面得到廣泛應用。另外，也有與光介導法相似的測量血壓的技術。通過對單一細胞電流學的研究，能夠把各個類型的細胞分離開，促使活細胞和死細胞完全分離，這對于臨床上腫瘤細胞的診治發(fā)揮著非常重要的作用。

（四）藥物靶向性和基因治療

藥物靶向性是指藥物可以高選擇性地作用于某一對象，由此達到強化藥效、減少不良反應的目的。目前，三級靶向治療方法一般是利用納米技術來實現(xiàn)的。①納米粒子與藥物分布。這一類粒子一般是指脂質、乳膠等，它們能夠和藥物結合轉變成復合物，通過不同的途徑滲透到體內，然后作用于特定的組織或器官，由此發(fā)揮藥物治療作用。當前，一般重點研究的方向是肝臟、血液、肺、胃等。②納米技術與基因治療。當質粒DNA與目的細胞相結合之后，能夠修復錯誤基因（例如多肽、抗原等），站在基因層面達到治療疾病的目的。當前，這一技術存在一個很大的挑戰(zhàn)，即：需要將質粒DNA轉移到特定細胞或組織內，然后使其與特定細胞器相結合，并插入特定的位點。借助于納米技術，能夠讓DNA利用主動靶向效應完成定位，促使其對目標DNA位點進行精準入侵。不過，現(xiàn)階段，針對納米粒子的物理化學特性等方面的研究并不深入，還存在技術方面的障礙。

二、納米技術在生物醫(yī)學工程領域的發(fā)展方向

隨著科學技術的不斷發(fā)展，納米技術的應用范圍會不斷地擴大，其與生物醫(yī)學工程領域的結合愈加密切，其未來的發(fā)展方向主要包括：①生物兼容性物質的廣泛研發(fā)。關于納米技術在生物兼容性物質方面的設計與開發(fā)，已經逐漸應用到臨床實驗階段。②納米技術和分子生物學技術的相融合，能夠促使生物大分子不同等級結構及功能的有效破譯，為下一步工作做鋪墊。③納米技術與分子復合物、分子組裝等方面的研究相結合，對大病毒結構、細胞器結構等測定、研究、分析等獲得全面的進展。④納米技術逐漸運用到基因診斷、微創(chuàng)治療等方面，并體現(xiàn)出快速、動態(tài)、高效、實時等特點。⑤納米技術逐漸使藥物的生產成本控制到最低范圍內，例如，研制出的生物芯片等，能夠同時檢測及研究多個生物細胞、生物分子等特點，并對它們之間的相互作用進行深入分析。由此能夠最大化地朝著自動化、智能化、大規(guī)模的方向轉變。并且，藥物治療能夠體現(xiàn)出靶向性的特征，這也是納米技術今后一個非常重要的研究課題。由此來看，納米技術在生物醫(yī)學領域中已經得到廣泛應用，例如，藥物研發(fā)、腫瘤治療、基因治療、抗菌方案、醫(yī)學診斷等，這對于人類社會的發(fā)展發(fā)揮著積極作用。不過，與納米技術相關的毒理學等方面的研究也比較多，由于納米技術具有一定的納米特性，例如：小尺寸效應、界面效應、量子尺寸效應等，由此能夠引發(fā)相對特殊的生物學效應，這值得廣大生物醫(yī)學專家的重視與警惕。

三、結束語

總而言之，隨著納米技術、納米材料的廣泛應用，其對人類生命系統(tǒng)的影響愈加深入。并且，隨著納米技術和生物醫(yī)藥領域的不斷融合與深入交叉，已經逐漸受到更多研究學者的重視。其在疾病預防、診斷、治療等方面逐漸呈現(xiàn)出重大的推動作用，對傳統(tǒng)生物醫(yī)學的發(fā)展帶來很大的變革與推動。由此來看，在今后的發(fā)展過程中，其在臨床上能夠研制出更多具備較強生物相容性、靶向性的納米藥物;在臨床診斷學上能夠設計出更靈敏、響應性更強的臨床診斷試劑;并且在針對不同患者方面，能夠結合他們所具有的異質性等，能夠借助于分子生物標記物等技術，實現(xiàn)個性化醫(yī)療，必然能夠發(fā)揮更強的療效，彰顯出更強的安全性。

參考文獻

[1] ?李軍男. 納米技術在醫(yī)學領域的研究及應用現(xiàn)狀[J]. 新材料產業(yè)，2015（8）：76-78.

[2] ?王銳，高峰，何曉雄.納米技術在生物醫(yī)學工程中的應用[J].安徽建筑工業(yè)學院學報（自然科學版），2006（05）：71-75.