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生物纳米技术的应用及发展

2020-04-20      149

生物纳米技术是指在原子、分子水平上结合生物技术,利用物理、化学、基因等基础理论创造微小结构器械。

 

生物纳米技术的最终目的是创造高功能系统,如:生物传感器、纳米级“剪刀”结构、分子开关,或用于皮肤、骨骼、肌肉细胞等组织的生物分析。

 

所有这些都是通过分子与分子间的自组装来实现的。另一方面,疾病都是在分子水平上发生异常而产生的,所以治疗需要在这种小尺寸下进行。尽管目前存在很多疾病诊断和治疗的方法,但纳米级工具的使用更利于诊断治疗的实施。

 

在生物分析中常用的标记物主要有酶或底物、化学或生物发光体系和荧光物质。

 

早期应用广泛的放射性同位素,因其对环境和人体的损害已不常用。酶免疫分析法虽然不具有放射性污染的问题,但酶本身容易失活;化学和生物发光分析法的灵敏度虽然很高,但易受外部环境的影响,稳定性也比较差,瞬间的化学反应后,样品的发光无法再现,结果的重现性差;虽然荧光探针克服了以上缺点,但是现在常用的有机荧光染料却存在着激发光谱窄、发射光谱宽且不对称、荧光稳定性差的缺点,要进行多组分同时检测还存在很多困难。然而利用纳米技术可以很好的解决这些问题。

 

因此,纳米粒子(NPs)、纳米管及其它纳米材料的制备引起国内外广泛的兴趣。

 

纳米生物技术在很多领域中很大程度地推动并促进生物医学科学的发展。纳米技术在医学和生物领域中已经占有重要的一席之地。诸如纳米制造等工艺已经给电子工业带来变革,而今纳米技术也已经掀起了生物医学领域(从基础研究到疾病诊断和治疗)重大革命,是人类向疾病预防、基因治疗和延长寿命迈出重要一步。

 

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