納米技術如何識別生物

A. 納米 在什麼情況下看得見

人能用肉眼能看清的最小長度是一毫米。也就是1‰米。納米級的物質,其長度也就是十的負九次方米。想要看的納米就需要放大一百萬倍的，目前的電子顯微鏡最大能達到300萬倍，而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000萬倍，所以想要觀測到納米只需要通過電子顯微鏡即可

B. 納米技術與生物科學有關系嗎

納米生物學和納米葯物學，如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞，並可以吸收癌細胞的生物醫葯，注入人體內，可以用於定向殺癌細胞

C. 有關納米技術的資料

納米技術(nanotechnology)，也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後，誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括:

納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。

美國

美國國家科學委員會(National Science Board)於西元2003年底批准"國家納米科技基礎結構網路計劃"(National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network，簡稱NNIN)，將由美國13所大學共同建構支持全國納米科技與教育的網路體系。該計劃為期5年，於公元2004年一月開始執行，將提供整體性的全國性使用技能以支持納米尺度科學工程與技術的研究與教育工作。預估5年間至少投資700億美元的研究經費。計劃目的不僅在提供美國研究人員頂尖的實驗儀器與設備，並能訓練出一批專精於最先進納米科技的研究人員。

1.美國發展最新納米細胞製造技術

納米技術可製造出粒子小於人類血管大小的物體，美國國家標准與科技協會(NIST)指出已研究出一種生產一致的，且能夠自行組合的納米細胞(Nanocells)的方法，以應用在封裝壓縮葯物的治療工作上。這種技術當前可被運用在葯物的包裝技術上，可以更精確地確保葯物的用量，未來將運用在癌症化學治療的相關技術上作更進一步的研究。

納米計劃是公元2005年聯邦跨部會研發預算的主軸，達9.8億美元。

2.DNA檢測晶元的進展

公元2004年一月，美國HP正式對外發表其用來快速進行DNA檢測的納米級晶元。2004年在DNA檢測上采以光學原理為基礎的"基因微晶元法"(DNA microarrays)繁復的檢測步驟，HP團隊改由將此繁復步驟交由電路晶元處理;製作上，DNA檢測晶元的感測元件是一條利用電子束蝕刻法(electron-beam lithography)與反應性離子蝕刻法(reactive-ion etching)所製成粗細約50納米的納米線。然就商業上考量，成果卻過於高昂，因此研究團隊正發展利用較便宜的光學蝕刻法(optical lithography)以製成DNA檢測晶元元件的技術。

3.地下水污染改善之研究

地下水污染是現代被廣泛討論的一項重大議題，現代，美國發表了一種納米微粒(nanoparticles)技術，在此微粒中心為鐵芯(iron)而其外則由多層聚合物加以包覆，其中，內層是由防水性極佳的復合甲基丙烯酸甲脂(poly methl methacrylate;PMMA)包覆，而外層則由親水的sulphonated polystyrene進行包覆。由於親水性外層使納米微粒溶於水，內層防水層則能吸引污染源三氯乙烯(trichloroethylene)。納米微粒中的鐵芯使得三氯乙烯產生分裂，進而使得此項污染源逐漸分裂成無毒的物質。

4.啟動癌症納米科技計劃

為廣泛將納米科技、癌症研究與分子生物醫學相互結合，美國國家癌症中心(NCI)提出了癌症納米科技計劃(Cancer Nanotechnology Plan)，並將透過院外計劃、院內計劃與納米科技標准實驗室等三方面進行跨領域工作。計劃設定了六個挑戰:

預防與控制癌症:發展能投遞抗癌葯物及多重抗癌疫苗的納米級設備。

早期發現與蛋白質學:發展植入式早期偵測癌症生物標記的設備，並發展能收集大量生物標記進行大量分析的平台性裝置。

影像診斷:發展可提高解析度到可辨識單獨癌細胞的影像裝置，以及將一個腫瘤內部不同組織來源的細胞加以區分的納米裝置。

多功能治療設備:開發兼具診斷與治療的納米裝置。

癌症照護與生活品質提升:開發改善慢性癌症所引發的疼痛、沮喪、惡心等症狀，並提供理想性投葯裝置。

跨領域訓練:訓練熟悉癌症生物學與納米科技的新一代研究人員。

歐盟

D. 什麼是納米技術(Nanotechnology)

納米技術包含下列四個主要方面：
1、納米材料：當物質到納米尺度以後，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。 如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。 過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。 為什麼磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的並不是很規則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇後，單個原子排列的很規則，對外顯示了強大磁性。 這一特性，主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候，用於製造磁懸浮，可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。
⒉、納米動力學，主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械繫統（MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機，用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經濟價值。 理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。
3、納米生物學和納米葯物學，如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。 納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞，並可以吸收癌細胞的生物醫葯，注入人體內，可以用於定向殺癌細胞。（上面是老錢加註）
4、納米電子學，包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷，更小，是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界，它的影響將是巨大的。

E. 誰能介紹一下納米技術

納米
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"納米"是英文nano的譯名，是一種長度單位，原稱毫微米，就是10的-9次方米（10億分之一米），約相當於45個原子串起來那麼長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下的微小結構。
從具體的物質說來，人們往往用細如發絲來形容纖細的東西，其實人的頭發一般直徑為20-50微米，並不細。單個細菌用肉眼看不出來，用顯微鏡測出直徑為5微米，也不算細。極而言之，1納米大體上相當於4個原子的直徑。假設一根頭發的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。

納米技術
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納米科學與技術，有時簡稱為納米技術，是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用。
1981年掃描隧道顯微鏡發明後，誕生了一門以0.1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子射程物質的技術。
納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。
從迄今為止的研究來看，關於納米技術分為三種概念：
第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。
第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去，從理論上講終將會達到限度，這是因為，如果把電路的線幅逐漸變小，將使構成電路的絕緣膜變得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。
第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。

納米技術的內容
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納米技術包含下列四個主要方面：
1、納米材料：當物質到納米尺度以後，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。
這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。
如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。
過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。
為什麼磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的並不是很規則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇後，單個原子排列的很規則，對外顯示了強大磁性。
這一特性，主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候，用於製造磁懸浮，可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。

⒉納米動力學，主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械繫統（MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機，用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。

⒊納米生物學和納米葯物學，如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞，並可以吸收癌細胞的生物醫葯，注入人體內，可以用於定向殺癌細胞。（上面是老錢加註）

⒋納米電子學，包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界，它的影響將是巨大的。

納米技術發展歷程
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1990年7月，在美國巴爾的摩召開了國際首屆納米科學技術會議；1996年，在中國召開了第四屆納米科技學術會議。 首屆（1992年）納米材料會議在墨西哥召開；1994年在德國斯圖加特召開了第二屆國際納米材料學術會議；1996年在美國夏威夷召開第三屆國際會議；1998年在瑞典斯德哥爾摩召開了第四屆納米材料
會議；2000年在日本仙台舉行第五屆國際納米材料會議。
准確控制原子數量在100個以下的納米結構物質，市場規模約5億美元
生產納米結構物質，50～200億美元
大量製造復雜的納米結構物質，100～1000億
納米計算機，2000～10000億
驗證出能夠製造動力源與程序自律化的元件和裝置，60000億

納米技術的研究和應用
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當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料，製作出生物材料和仿生材料。
@納米是一種幾何尺寸的度量單位，1納米=百萬分之一毫米。
@納米技術帶動了技術革命。
@利用納米技術製作的葯物可以阻斷毛細血管，「餓死」癌細胞。
@如果在衛星上用納米集成器件，衛星將更小，更容易發射。
@納米技術是多科學綜合，有些目標需要長時間的努力才會實現。
納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發展主流，它們的發展將使人類社會、生存環境和科學技術本身變得更美好。

納米技術潛在的突破
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在1998年的四月，總統科學技術顧問，Neal Lane 博士評論到，如果有人問我哪個科學和工程領域將會對未來產生突破性的影響，我會說該個啟動計劃建立一個名為納米科技大挑戰機構，資助進行跨學科研究和教育的隊伍，包括為長遠目標而建立的中心和網路。一些潛在的可能實現的突破包括：
把整個美國國會圖書館的資料壓縮到一塊像方糖一樣大小的設備中，這通過提高單位表面儲存能力1000倍使大存儲電子設備儲存能力擴大到幾兆兆位元組的水平來實現。由自小到大的方法製造材料和產品，即從一個原子、一個分子開始製造它們。

突破的好處
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這種方法將節約原材料和降低污染。生產出比鋼強度大10倍，而重量只有其幾分之一的材料來製造各種更輕便，更省燃料的陸上、水上和航空用的交通工具。通過極小的晶體管和記憶晶元幾百萬倍的提高電腦速度和效率，使今天的處理器已經顯得十分慢了。運用基因和葯物傳送納米級的mri對照劑來發現癌細胞或定位人體組織器官去除在水和空氣中最細微的污染物，得到更清潔的環境和可以飲用的水。提高太陽能電池能量效率兩倍。

納米科學技術（nanotechnology）
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納米科學技術是用單個原子、分子製造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術，它是現代科學（混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學）和現代技術（計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物，納米科學技術又將引發一系列新的科學技術，例如納電子學、納米材科學、納機械學等。納米科學技術被認為是世紀之交出現的一項高科技。

F. 納米在生物學上都有哪些應用

關於「納米醫學發展的NIH路線圖」的報告介紹說，NIH路線圖的目標是在活體和納米尺度控制和操縱生物學，可以分為以下三步：定量地表徵細胞中的納米機器和生物分子的物理和化學性質；理解活體細胞的工程原理來創造分子、細胞和組織等；利用這種性質和設計原理開發新的技術、器件和復合結構，從而進行組織修復，疾病的控制和治療。美國針對威脅人類健康的腫瘤疾病成立了腫瘤研究的納米技術聯盟，其納米技術表徵實驗室作為一個平台對聯盟的成員開放，針對腫瘤的早期診斷、實時有效評估、多渠道治療方法、分子改變監測、癥候管理和靶向治療等方面展開合作研究。

納米技術對醫學發展具有重要的推動作用，疾病診斷、預防和治療的實際需求對納米技術提出了獲得更先進的葯物傳輸系統和早期檢測與診斷技術的期望，如早期診斷和預警、代謝產物中的生物標志物的發現、及其微量或痕跡量或瞬間的樣品量的檢測技術，適於大量或批量的實用檢測技術平台，載體的效率和容量，靶向、緩釋、可控的葯物載體，葯靶確證和葯物篩選，甚至是突變或個體化差異的檢測、診治等。利用DNA分子的自組裝特性，可以獲得新型的納米結構材料，用於發展全新的生物檢測技術，實現基因治療的關鍵因素之一是發展安全有效的基因運載系統，利用納米技術發展新型醫學感測器，利用納米技術發展新型活細胞檢測技術。另外納米技術對再生醫學的發展具有重要影響和推動作用，納米技術為模仿和構建天然組織里不同種類的細胞外基質提供了全新的視角和方法，納米技術將有助於探索和確定成體幹細胞中的信號系統，以激發成體幹細胞中巨大的自我修復潛能，納米技術在醫學科學中的應用，如單分子、單細胞體內成像應用、單一癌症細胞檢測、葯物釋放直觀技術等。

納米技術在傳染病防治中也有廣闊的應用，我國是乙肝大國，平均有8%乙肝病人或攜帶者，在偏遠農村遠遠高於這個比例。進展期肝病病人在中國的死亡率比較高，在大城市有60％的死亡率，在小的城市死亡率更是高達80％。雖然乙肝疫苗在乙肝病毒的傳染方面發揮了很大的作用，但是研究表明乙肝病毒的變異也是非常高的，而且目前一些治療乙肝的葯物的抗葯性在我國已經顯現出來，所以在中國開展乙肝病的納米醫葯研究尤其重要，探測活體細胞的功能，在分子的水平上認識和理解病變機理，做到早期診斷，實現早期治療。

納米葯物及其葯理學

目前國內外已開發並上市了許多納米葯物制劑，以提高原制劑的口服生物利用度、降低葯物不良反應和提高治療指數等，但是國際和國內納米技術標准化卻還沒有建立，所以在納米醫葯開發的過程中不可避免會受到制約和影響。所以，對於納米葯物學及其葯理學研究的基礎科學問題和近、中、長期的目標設定非常重要。

例如，腫瘤生長機制及阿黴素膠束自組裝分子的抗腫瘤活性研究。腫瘤的微環境對其生長及對葯物輸運有著巨大影響，腫瘤組織內部靜液壓高、低氧、低PH值等微環境使得葯物分子只能聚集在血管細胞周圍，不能達到腫瘤細胞，影響了葯物的使用效果。PEG－PE包裹阿黴素形成的膠束自組裝分子在治療腫瘤方面有著很好的效果，使用後腫瘤尺寸明顯減小。

「用於腫瘤診斷與治療的納米醫葯的材料發展潛力」的研究指出，納米生物技術在腫瘤的早期診斷和治療中可以發揮很大作用。研究結果表明，抗體修飾的脂質體納米復合載葯體系不僅可以對腫瘤進行靶向治療，結合納米粒子修飾的納米復合給葯體系還可以對轉移的腫瘤細胞進行診斷和靶向治療，而且納米膠囊的尺寸適中（50-200nm）時效果最好。「脂質分子自組裝系統及其作為葯物載體的應用」的研究認為，脂質分子作為生物體組成的主要成分具有無可比擬的生物相容性，自組裝形成的納米結構無論從均一性、穩定性，以及重復性方面，都有很大的優勢，而且小肽修飾的脂質體對腫瘤有一定的靶向作用。

在這一議題中，專家們就目前納米醫葯中其安全性評價和標准研究方法的問題進行了熱烈的討論。一致認為目前納米醫葯研究應該規范化，推行「力量集成、資源整合和有限目標」的策略。納米葯物學近期或近中期目標可以是通過葯物的直接納米化或納米載葯系統(NanoDDS)，研製一批旨在提高生物利用度、延長葯物作用時間、降低葯物不良反應，或提高制劑順應性等的納米葯物制劑。在納米效應研究基礎上，針對我國重大疾病(如腫瘤、心血管疾病、肝炎、艾滋病、神經退行性疾病等)，通過汲取這些疾病的病理學、生理學研究成果，研究和開發一批創新納米葯物制劑，並闡明與此相關聯的深層次科學問題，包括納米葯物的長循環機理、納米粒腫瘤葯物的EPR效應機理、納米葯物對微循環影響機理、基因非病毒納米載體的組裝、轉染機理、納米智能載葯系統的感測技術與葯物控制釋放技術的整合等。

生物感測與醫學示蹤

惡性腫瘤和心血管疾病等重大疾病嚴重威脅人類的健康，是當前醫學研究領域所面臨的一個重大挑戰。我國自上世紀70年代以來，惡性腫瘤和急性冠狀動脈綜合症的發病率和死亡率一直呈上升趨勢，已經成為危及人群健康及帶來巨大經濟負擔的社會問題。目前癌症病人和心血管病人死亡率居高不下的一個最主要原因，是現有技術還很難實現真正的疾病早期檢測，所以生物感測和醫學示蹤技術至關重要，特別是納米生物感測技術和納米材料在分子影像技術中的應用等是當前的研究熱點。

「生物醫學用磁性納米材料及器件」的中心議題報告中介紹了生物醫學用磁性納米材料及器件在生物學與生物技術、醫學以及葯學等方面的應用及發展；同時，也提出了在這個發展過程中存在的一些急需研究的問題：(1)還有哪些新奇的性質可以應用？對不同分子探針的組裝、聯合及效能等；（2）磁性納米材料究竟是在什麼水平，如究竟是在細胞層次還是在組織層次上，對生物產生綜合影響；（3）影像對磁性納米材料對比劑尺寸和其他性質的依賴程度；（4）磁性納米材料在生物體內的分散及循環問題；（5）磁性納米材料的生物安全性、生物相容性等。

《生物微納感測技術》的報告，對建立在納米材料的生物相容性、磁性、催化性能等特性基礎上的新型感測技術進行了綜述和探討，如納米單通道技術利用隨機感測形成的電流脈沖信號來實現DNA測序、單核苷多態性、特異序列DNA等的識別分析。此外，納米陣列通道技術、納米陣列電極、納米微流控通道、納米間隙等技術對基因識別、蛋白質的結構及修飾特徵、葯物作用靶標的發現與確證、葯物篩選等方面的研究有著廣闊的應用前景。

納米技術的生物效應及安全性

「納米生物環境健康效應與納米安全性」的研究發現，由於小尺寸效應、量子效應和巨大比表面積等，納米材料具有特殊的物理化學性質，在進入生命體和環境以後，它們與生命體相互作用所產生的化學特性和生物活性與化學成分相同的常規物質有很大不同。一方面要充分評價其安全性問題，比如對人類健康以及生態環境等造成不利影響。另一方面，對納米顆粒與生命過程的相互作用過程的研究，發現納米顆粒對生命過程的調控功能和正面的影響，也是納米醫學發展高效診斷和治療的關鍵。與會專家一致認為對於納米技術安全性的評價是為了保障納米技術在納米醫學和納米生物學方面的更好的應用，更好地將納米技術應用到現實生活中去。

「納米材料安全評價的研究戰略和碳納米管的生物分布」的專題報告，對目前國際上納米材料安全評價的研究進行了綜述，指出納米安全性的研究並不是要阻礙納米科技的發展，而是為納米技術的快速高效發展鋪平道路。

G. 納米技術的主要內容

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科學與技術主要包括：
納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等 。這七個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這三個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中，納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎，而納米電子學是納米技術最重要的內容。
1993年，第一屆國際納米技術大會(INTC)在美國召開，將納米技術劃分為6大分支：納米物理學、納米生物學、納米化學、納米電子學、納米加工技術和納米計量學，促進了納米技術的發展。由於該技術的特殊性，神奇性和廣泛性，吸引了世界各國的許多優秀科學家紛紛為之努力研究。 納米技術一般指納米級(0.1一100nm)的材料、設計、製造，測量、控制和產品的技術。納米技術主要包括：納米級測量技術：納米級表層物理力學性能的檢測技術：納米級加工技術；納米粒子的制備技術；納米材料；納米生物學技術；納米組裝技術等。
納米技術包含下列四個主要方面：
1、納米材料：當物質到納米尺度以後，大約是在0.1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。 這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。
如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。
過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，像鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。
為什麼磁疇變成單磁疇，磁性要比原來提高1000倍呢？這是因為，磁疇中的單個原子排列的並不是很規則，而單原子中間是一個原子核，外則是電子繞其旋轉的電子，這是形成磁性的原因。但是，變成單磁疇後，單個原子排列的很規則，對外顯示了強大磁性。
這一特性，主要用於製造微特電機。如果將技術發展到一定的時候，用於製造磁懸浮，可以製造出速度更快、更穩定、更節約能源的高速度列車。
2、納米動力學：主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械繫統（MEMS),用於有傳動機械的微型感測器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等.用的是一種類似於集成電器設計和製造的新工藝。特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百微米，而寬度誤差很小。這種工藝還可用於製作三相電動機，用於超快速離心機或陀螺儀等。在研究方面還要相應地檢測准原子尺度的微變形和微摩擦等。雖然它們目前尚未真正進入納米尺度，但有很大的潛在科學價值和經濟價值。
理論上講：可以使微電機和檢測技術達到納米數量級。
3、納米生物學和納米葯物學：如在雲母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形電極做生物分子間互作用的試驗，磷脂和脂肪酸雙層平面生物膜，dna的精細結構等。有了納米技術，還可用自組裝方法在細胞內放入零件或組件使構成新的材料。新的葯物，即使是微米粒子的細粉，也大約有半數不溶於水；但如粒子為納米尺度（即超微粒子），則可溶於水。
納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料製成具有識別能力的納米生物細胞，並可以吸收癌細胞的生物醫葯，注入人體內，可以用於定向殺癌細胞。（上面是老錢加註）
4、納米電子學：包括基於量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵，以及原子操縱和原子組裝等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷，更小，是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。 納米技術是建設者的最後疆界，它的影響將是巨大的。

H. 納米檢測技術是什麼原理

納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，這個技術已成功的應用於石墨表面和生物樣本的納米級測量。
縱觀納米測量技術發展的歷程，它的研究主要向兩個方向發展：
一是在傳統的測量方法基礎上，應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法；
二是發展建立在新概念基礎上的測量技術，利用微觀物理、量子物理中最新的研究成果,將其應用於測量系統中,它將成為未來納米測量的發展趨向。
但納米測量中也存在一些問題限制了它的發展。建立相應的納米測量環境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一，而且在不同的測量方法中需要的納米測量環境也是不同的。同時，對納米材料和納米器件的研究和發展來說，表徵和檢測起著至關重要的作用。由於人們對納米材料和器件的許多基本特徵、結構和相互作用了解得還不很充分，使其在設計和製造中存在許多的盲目性，現有的測量表徵技術就存在著許多問題。此外，由於納米材料和器件的特徵長度很小，測量時產生很大擾動，以至產生的信息並不能完全代表其本身特性。這些都是限制納米測量技術通用化和應用化的瓶頸，因此，納米尺度下的測量無論是在理論上，還是在技術和設備上都需要深入研究和發展。