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納米生物技術(shù)學(xué)習(xí)心得
在現(xiàn)代科技發(fā)展中,納米科技無疑將在21世紀(jì)極大地影響著人類的生活,影響和帶動(dòng)許多其它學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程。納米生物技術(shù)是生物技術(shù)領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)學(xué)科,在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用和明確的產(chǎn)業(yè)化前景,特別是納米生物材料、納米藥物載體、納米探針及診斷技術(shù)、基因工程方面發(fā)揮重要作用。
一、納米生物材料
通過課程學(xué)習(xí),我了解到納米生物材料是指具有納米量級的超微粒構(gòu)成的固體物質(zhì)。納米顆粒具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì),較高的物理強(qiáng)度,較好擴(kuò)散和滲透能力、吸附能力和化學(xué)活性,以及良好生物降解性等特點(diǎn)。
正是因?yàn)榧{米生物材料為一新型生物材料具有傳統(tǒng)材料無可比擬的優(yōu)勢,其作為人體內(nèi)植入物在組織工程中的廣泛應(yīng)用,將能夠很好的解決傳統(tǒng)材料的許多弊端,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢,具有著良好的應(yīng)用前景。伴隨著高分子材料、生物技術(shù)、信息技術(shù)、納米技術(shù)、組織工程技術(shù)的發(fā)展,必將加速推動(dòng)對納米生物材料的基礎(chǔ)研究和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究工作,使之進(jìn)入一個(gè)新的階段。
二、納米藥物載體
課程中我們學(xué)習(xí)到,常見的納米藥物載體主要包括無機(jī)納米藥物載體和有機(jī)高分子納米藥物載體。其中,高分子納米粒子作為藥物載體研究得比較早,目前已有少量基于高分子納米載體的藥物得到歐美一些國家藥監(jiān)部門批準(zhǔn)用于臨床治療。這是因?yàn)楦叻肿蛹{米粒子生物相容性好,毒性小,藥物可通過物理包覆或者化學(xué)鍵合的方式結(jié)合到
高分子納米粒子中,其釋放后高分子載體可通過降解排出體外。常見的無機(jī)納米藥物載體包括磁性納米粒子、介孔二氧化硅、納米碳材料、量子點(diǎn)等這些無機(jī)納米藥物載體,在實(shí)現(xiàn)靶向性給藥、控釋和緩釋藥物以及癌癥靶向治療等方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。與高分子納米粒子相比,無機(jī)納米粒子不僅尺寸、形貌可控性好比表面積大,而且獨(dú)特的光、電、磁性質(zhì)賦予其具有潛在的成像顯影、靶向輸送和協(xié)同藥物治療等功能,使其更適于在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行藥物輸送。
隨著人類對于自身細(xì)胞和病毒粒子研究的深入,不斷提高納米粒子作為藥物載體的可行性、實(shí)用性必然給藥物載體系統(tǒng)的研究提供突破性的進(jìn)展。無機(jī)納米材料由于其本身具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),因此近年來作為藥物載體的應(yīng)用研究取得了較大的進(jìn)展,但其生物安全性一直是一個(gè)頗具爭議的問題,尚需要長期的深入研究。在可預(yù)見的未來,納米藥物載體作為高效安全的藥物控制釋放載體必將為人類健康事業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
三、納米探針及診斷技術(shù)
生物醫(yī)學(xué)起源于診斷,沒有很好的診斷手段就沒有很好的治療和預(yù)防,目前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,診斷手段越來越高明、先進(jìn),得到了前所未有的發(fā)展。納米材料在檢驗(yàn)診斷中主要應(yīng)用于三個(gè)方面:⑴利用納米材料跟蹤生物體內(nèi)活動(dòng),對生物體內(nèi)元素的積累和排除作出判斷。⑵利用納米顆粒極高的傳感靈敏效應(yīng)對疾病進(jìn)行早期診斷。⑶利用納米材料的特性去化驗(yàn)檢測試樣從而輔助治療。
納米探針近年來在人類疾病特別是癌癥的早期診斷方面應(yīng)用研究進(jìn)展迅速。這其中尤以熒光納米探針發(fā)展最為迅速。熒光納米探針是指與蛋白質(zhì)或其他大分子結(jié)構(gòu)非共價(jià)相互作用而使一種或幾種熒光性質(zhì)發(fā)生改變的小分子物質(zhì)。可用于研究大分子物質(zhì)的性質(zhì)和行為。可以發(fā)熒光的半導(dǎo)體納米微晶體(量子點(diǎn))或?qū)晒鈭F(tuán)通過包埋、共價(jià)鍵連接以及超分子組裝等方式引入有機(jī)或無機(jī)納米粒子中,并讓納米粒子承擔(dān)有機(jī)小分子熒光染料的檢測、標(biāo)記等功能。與傳統(tǒng)的熒光染料相比,熒光納米探針具有更高的亮度和光穩(wěn)定性,也能更加容易地實(shí)現(xiàn)水分散性和生物相容性。另外,隨著納米制備技術(shù)的進(jìn)一步提高,對納米粒子的尺度的精確控制及對粒子功能化手段的日臻完善,這在很大程度上使熒光納米粒子滿足了化學(xué)傳感器、生物探針等領(lǐng)域的要求。目前熒光納米粒子主要有無機(jī)發(fā)光量子點(diǎn)、熒光高分子納米微球、復(fù)合熒光二氧化硅納米粒子三大類。
四、納米生物技術(shù)在分子生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
。ɑ蚬こ蹋┓肿由锛夹g(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)分支,目前在遺傳育種中應(yīng)用最多的就是基因工程技術(shù)。基因工程技術(shù)是實(shí)現(xiàn)基因工程目的的手段,其核心技術(shù)是DNA的重組技術(shù),重組即利
用供體生物的遺傳物質(zhì)或人工合成的基因,經(jīng)過體外或離體的限制酶切割后與適當(dāng)?shù)妮d體連接起來形成重組DNA分子,然后在將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細(xì)胞或受體生物構(gòu)建轉(zhuǎn)基因生物,該種生物就可以按人類事先設(shè)計(jì)好的藍(lán)圖表現(xiàn)出另外一種生物的某種性狀。除DNA重組技術(shù)外,基因工程技術(shù)還應(yīng)包括基因的表達(dá)技術(shù),基因的突變技術(shù),基因的導(dǎo)入技術(shù)等。
在未來的遺傳育種領(lǐng)域,現(xiàn)代分子生物技術(shù)尤其是基因工程技術(shù)將成為核心技術(shù),將被用于培和改良更多能為人們生活服務(wù)的動(dòng)植物品種。
通過納米生物技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí),深刻認(rèn)識到納米生物技術(shù)與我們的生活,與我們的未來息息相關(guān),國際上納米生物技術(shù)的研究范圍涉及納米生物材料、藥物和轉(zhuǎn)基因納米載體、納米生物相容性人工器官、納米生物傳感器和成像技術(shù)、利用掃描探針顯微鏡分析蛋白質(zhì)和DNA的結(jié)構(gòu)與功能等重要領(lǐng)域,以疾病的早期診斷和提高療效為目標(biāo)。在納米生物材料,尤其是在藥物納米載體方面的研究已取得一些積極的進(jìn)展,在惡性腫瘤診療納米生物技術(shù)方面也取得了實(shí)驗(yàn)階段的進(jìn)展,其它方面的研究尚處于探索階段。
不久的將來,納米生物技術(shù)一定可以取得更進(jìn)一步的發(fā)展,可以進(jìn)入人體內(nèi)為人類修復(fù)病臟,檢查器官,清除體內(nèi)垃圾等。為人類做出更多的貢獻(xiàn)。
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