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生物医学纳米材料研究现状与发展趋势的分析

方红  
【摘要】:纳米科学与技术是八十年代以来兴起的一个崭新的领域,随着研究的深入和技术的发展,纳米材料开始与许多学科相互交叉、渗透,显示出巨大的潜在应用价值,并且已经在一些领域获得了初步的应用。在过去几年中,生物纳米材料的理论与实验研究已成为人们关注的焦点,特别是核酸与蛋白质的生化、生物物理、生物力学、热力学与电磁学特征及其智能复合材料已成为生命科学与材料科学的交叉前沿。目前,生物标记纳米材料、磁性纳米材料、生物修复纳米材料、以及纳米生物传感器等方面已取得很大进展。 纳米金标记技术是现代四大免疫标记技术之一。金、银及半导体纳米晶材料用于生物材料的连接、标记和检测,其所具有的特殊的物理化学性质,对于提高生物检测的灵敏度和稳定性具有重大的意义,应用日益引起人们的重视。 纳米生物磁性材料(纳米磁性液体、超微细粉体磁性材料)具有其原先材料所不具备的体积效应、表面效应、隧道效应等方面的性质,使其在催化、光电、磁性、力学等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,具有许多重要的应用价值。 纳米技术的飞速发展推动了生物和化学检测技术的进步。目前人们已研制出了尺寸在微米、纳米量级的生物传感器,这些传感器的共同特点是:体积小,分辨率高,响应时间短,所需样品量少以及对活细胞的损伤小,可进行微创甚至无创测量。 纳米材料与纳米技术为寻求修复各种原因引起的骨组织缺损、畸形的新型材料和技术起了很大的推动作用。纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、以及纳米复合材料等生物修复纳米材料具有独特的力学性能及良好的生物相容性,在仿生工程中有许多重要的应用。 本文主要介绍了纳米材料的一些基本概念和特性,以及这些材料的研究、开发及相关分类,重点讨论了纳米材料在生物医学领域的应用方向与主要内容,提出了纳米材料研究的若干热点和可能的新的生长点。


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