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目前磁性纳米颗粒在生物医学中的应用有哪些

发布时间:2022-03-02 02:11:31

㈠ 磁性纳米材料的案例

磁性液体最先用于宇航工业,后应用于民用工业,这是十分典型的纳米颗粒的应用,它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂,然后弥散在基液中而构成。美、英、日、俄等国都有磁性液体公司,磁性液体广泛地应用于旋转密封,如磁盘驱动器的防尘密封、高真空旋转密封等,以及扬声器、阻尼器件、磁印刷等应用。
磁性纳米颗粒作为靶向药物,细胞分离等医疗应用也是当前生物医学的一热门研究课题,有的已步入临床试验。
软磁材料的发展经历了晶态、非晶态、纳米微晶态的历程。纳米做金属软磁材料具有十分优异的性能,高磁导率,低损耗、高饱和磁化强度,己应用于开关电源、变压器。传感器等,可实现器件小型化、轻型化、高频化以及多功能化,发展十分迅速。
磁电子纳米结构器件是20世纪末最具有影响力的重大成果。除巨磁电阻效应读出磁头、MRAM、磁传感器外,全金属晶体管等新型器件的研究正方兴未艾。磁电子学已成为一门颇受青睐的新学科。
磁性纳米材料的应用可谓涉及到各个领域。在机械,电子,光学,磁学 ,化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生将对人类社会产生深远的影响。并有可能从根本上解决人类面临的许多问题。特别是能源,人类健康和环境保护等重大问题。下一世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性设计出顺应世纪的各种新型的材料和器件,通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品。已出现可喜的苗头,具备了形成下一世纪经济新增长点的基础。磁性纳米材料将成为纳米材料科学领域一个大放异彩的明星,在新材料,能源,信息,生物医学等各个领域发挥举足轻重的作用。

㈡ 纳米材料在生物医学领域的应用

医疗上的应用 血液中红血球的大小为6 000~9 000 nm,而纳米粒子只有几个纳米大小,实际上比红血球小得多,因此它可以在血液中自由活动。如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位,便可以检查病变和进行治疗,其作用要比传统的打针、吃药的效果好。 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。

㈢ 【讨论】磁性纳米材料的发展前景和应用有哪些

Soloe2010(站内联系TA)1. 防盗标签中的磁性材料用的是非晶薄带材料; 1. 防盗标签中的磁性材料用的是非晶薄带材料; 呵呵,有遇到你了,就我所知主要是用在NMR上,主要是肿瘤的早期诊断和成像,还有的也用来作为载体,或者靶向的,归根结底用在医学上,尤其是肿瘤领域。 呵呵。。谢谢再次来访,是啊,磁性材料在生物领域的靶向给药方面的应用还是很热门的,前边说的肿瘤的早期诊断和成像感觉不太好研究,生物方面的东西感觉很难弄得格格LI(站内联系TA)Originally posted by Soloe2010 at 2011-04-12 09:22:08: 1. 防盗标签中的磁性材料用的是非晶薄带材料; 呵呵,有遇到你了,就我所知主要是用在NMR上,主要是肿瘤的早期诊断和成像,还有的也用来作为载体,或者靶向的,归根结底用在医学上,尤其是肿瘤领域。 嗷,说不定我以后要搞肿瘤了,学习了。shiningx(站内联系TA)说实话,目前基本上没有大规模的生产应用 如果想应用,还是做成块体或者薄膜吧joey11(站内联系TA)主要是药物的靶向给药 还有就是生物蛋白方面,比如蛋白质等大分子的分离纯化 说实话,目前基本上没有大规模的生产应用 主要是药物的靶向给药 还有就是生物蛋白方面,比如蛋白质等大分子的分离纯化呵呵 还有就是关于 磷酸化蛋白组学上也有很多应用 哦,还是不懂,呵呵

㈣ 纳米超微颗粒的磁学性质运用在哪些方面

具有特殊的磁学性质。人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领。磁性超微颗粒实质上是一个生物磁罗盘,生活在水中的趋磁细菌依靠它游向营养丰富的水底。

第六,具有特殊的力学性质。陶瓷材料在通常情况下呈脆性,然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成的。此外,有些纳米材料还具有超导电性等特殊性能。

㈤ 磁性纳米颗粒在生物医学领域有哪些应用

纳米技术对医学发展具有重要的推动作用,疾病诊断、预防和治疗的实际需求对纳米技术提出了获得更先进的药物传输系统和早期检测与诊断技术的期望,如早期诊断和预警、代谢产物中的生物标志物的发现、及其微量或痕迹量或瞬间的样品量的检测技术,适于大量或批量的实用检测技术平台,载体的效率和容量,靶向、缓释、可控的药物载体,药靶确证和药物筛选,甚至是突变或个体化差异的检测、诊治等。利用DNA分子的自组装特性,可以获得新型的纳米结构材料,用于发展全新的生物检测技术,实现基因治疗的关键因素之一是发展安全有效的基因运载系统,利用纳米技术发展新型医学传感器,利用纳米技术发展新型活细胞检测技术。另外纳米技术对再生医学的发展具有重要影响和推动作用,纳米技术为模仿和构建天然组织里不同种类的细胞外基质提供了全新的视角和方法,纳米技术将有助于探索和确定成体干细胞中的信号系统,以激发成体干细胞中巨大的自我修复潜能,纳米技术在医学科学中的应用,如单分子、单细胞体内成像应用、单一癌症细胞检测、药物释放直观技术等。

㈥ 磁在现代医学中有哪些应用

磁在医学上的应用有着悠久的历史。在西汉的《史记》(约公元前90年)中的《仓公传》便讲到齐王侍医利用5种矿物药(称为五石)治病。这5种矿物药是指磁石(Fe3O4)、丹砂(HgS)、雄黄(As2O3)、矾石(硫酸钾铝)和曾青(2CuCo3)。

随后历代都有应用磁石治病的记载。例如,在东汉的《神农本草》(约公元2世纪)药书中便讲到利用味道辛寒的慈(磁)石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病。南北朝陶弘景着的《名医别录》(公元510年)医药书中讲到磁石可以养肾脏 、强骨气、通关节、消痛肿等。唐代着名医药学家孙思邈着的《千金方》(公元652年)药书中还讲到用磁石等制成的蜜丸,如经常服用可以对眼力有益。北宋何希影着的《圣惠方》(公元1046年)医药书中又讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害,这就是把枣核大的磁石,磨光钻孔穿上丝线后投入喉内,便可以把误吞的针吸出来。南宋严用和着的《济生方》(公元1253年)医药书中又讲到利用磁石医治听力不好的耳病,这是将一块豆大的磁石用新棉塞入耳内,再在口中含一块生铁,便可改善病耳的听力。明代着名药学家李时珍着的《本草纲目》关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性,对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细,例如磁石治疗的疾病就有耳卒聋闭、肾虚耳聋、老人耳聋、老人虚损、眼昏内障、小儿惊痫、子宫不收、大肠脱肛、金疮肠出、金疮血出、误吞针铁、丁肿热毒、诸般肿毒等10多种疾病。利用磁石制成的药剂有磁朱丸、紫雪散和耳聋左慈丸等。

总的说来,在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。

我国在1921年出版的《中国医学大辞典》(谢观编着)记载了利用磁石作重要原料的几种中成药,如磁石丸、磁石大味丸、磁石毛、磁石羊肾丸、磁石酒、磁石散和磁朱丸等。1935年初版、1956年修订的《中国药学大辞典》中详述了慈(磁)石的种类、制法、用法、主治和历代的记载考证,还列举了磁石在医药上的10余种应用。1963年我国卫生部出版的《中华人民共和国药典》中列举了以磁石为重要成分的几种中成药,如耳聋左慈丸、紫雪(散)和磁朱丸等。

磁在生物学和医学方面的一项重要应用是原子核磁共振成像,简称核磁共振成像,又称核磁共振CT(CT是计算机化层析术的英文缩写)。这是利用核磁共振的方法和电子计算机的处理技术等来得到人体、生物体和物体内部一定剖面的一种原子核素,也即这种核素的化学元素的浓度分布图像。

核磁共振成像技术的基本原理如下:原子核带有正电,并进行自旋运动。通常情况下,原子核自旋轴的排列是无规律的,但将其置于外加磁场中时,核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长,当系统达到平衡时,磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用,如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后,自旋系统已激化的原子核,不能维持这种状态,将回复到磁场中原来的排列状态,同时释放出微弱的能量,成为射电信号,把这许多信号检出,并使之进行空间分辨,就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号,称为流动效应或流动空白效应。

因此血管是灰白色管状结构,而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易被软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围,脑脊液为黑色的,并有白色的硬膜为脂肪所衬托,使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化,而且可作心室分析,进行定性及半定量的诊断,可作多个切面图,空间分辨率高,显示心脏及病变全貌及其与周围结构的关系。

目前应用的是氢元素的原子核核磁共振层析成像。这种层析成像比目前应用的X射线层析成像(又称X射线CT)具有更多的优点。例如,X射线层析成像得到的是成像物的密度分布图像,而核磁共振层析成像却是成像物的原子核密度的分布图像。目前虽然还仅限于氢原子核的密度分布图像,但氢元素是构成人体和生物体的主要化学元素。因此,从核磁共振层析成像得到的氢元素分布图像,要比从X射线密度分布图像得到人体和生物体内的更多信息。例如,人体头部外层头骨的密度高,而内层脑组织的密度较低,因此,从人头部的X射线层析成像难于得到人脑组织的清晰图像。但是,从人头部的核磁共振层析成像却可以得到头内脑组织的氢原子核即氢元素分布的清晰图像,从而可以看出脑组织是否正常。又例如,对于初期肿瘤患者,其组织同正常组织尚无明显差异时,从X射线层析成像尚看不出异常,但从核磁共振层析成像就可看出其异常了。在核磁共振层析成像中可以检查出的脑瘤,但在X射线层析成像中却看不出来。目前核磁共振层析成像应用的虽然还只有氢核一种原子核素,但从科学技术发展看,可以预言将会有更多的原子核素,如碳核、氮核等的核磁共振层析成像也将进入应用。

磁不仅可以诊断,而且能够帮助治疗疾病。磁石是古老中医的一味药材。现在,人们利用血液中不同成分的磁性差别来分离红细胞和白细胞。另外,磁场与人体经络的相互作用可以实现磁疗,在治疗多种疾病方面有独到的作用,已经有磁疗枕、磁疗腰带等应用。

㈦ 纳米科技在医疗上有哪些应用

主要分为五大块,载药,成像,检测,器件和组织工程。我了解比较多的是载药。简单说一说载药这一块。

纳米科技在医疗上的应用还有很长的一段路需要走,我们期待科研人员研发出更好的技术,造福广大患者。

㈧ 50分求资料:纳米技术在生物医学上都有哪些应用

纳米技术对医学发展具有重要的推动作用,疾病诊断、预防和治疗的实际需求对纳米技术提出了获得更先进的药物传输系统和早期检测与诊断技术的期望,如早期诊断和预警、代谢产物中的生物标志物的发现、及其微量或痕迹量或瞬间的样品量的检测技术,适于大量或批量的实用检测技术平台,载体的效率和容量,靶向、缓释、可控的药物载体,药靶确证和药物筛选,甚至是突变或个体化差异的检测、诊治等。利用DNA分子的自组装特性,可以获得新型的纳米结构材料,用于发展全新的生物检测技术,实现基因治疗的关键因素之一是发展安全有效的基因运载系统,利用纳米技术发展新型医学传感器,利用纳米技术发展新型活细胞检测技术。另外纳米技术对再生医学的发展具有重要影响和推动作用,纳米技术为模仿和构建天然组织里不同种类的细胞外基质提供了全新的视角和方法,纳米技术将有助于探索和确定成体干细胞中的信号系统,以激发成体干细胞中巨大的自我修复潜能,纳米技术在医学科学中的应用,如单分子、单细胞体内成像应用、单一癌症细胞检测、药物释放直观技术等。

纳米技术在传染病防治中也有广阔的应用,我国是乙肝大国,平均有8%乙肝病人或携带者,在偏远农村远远高于这个比例。进展期肝病病人在中国的死亡率比较高,在大城市有60%的死亡率,在小的城市死亡率更是高达80%。虽然乙肝疫苗在乙肝病毒的传染方面发挥了很大的作用,但是研究表明乙肝病毒的变异也是非常高的,而且目前一些治疗乙肝的药物的抗药性在我国已经显现出来,所以在中国开展乙肝病的纳米医药研究尤其重要,探测活体细胞的功能,在分子的水平上认识和理解病变机理,做到早期诊断,实现早期治疗。

纳米药物及其药理学

目前国内外已开发并上市了许多纳米药物制剂,以提高原制剂的口服生物利用度、降低药物不良反应和提高治疗指数等,但是国际和国内纳米技术标准化却还没有建立,所以在纳米医药开发的过程中不可避免会受到制约和影响。所以,对于纳米药物学及其药理学研究的基础科学问题和近、中、长期的目标设定非常重要。

例如,肿瘤生长机制及阿霉素胶束自组装分子的抗肿瘤活性研究。肿瘤的微环境对其生长及对药物输运有着巨大影响,肿瘤组织内部静液压高、低氧、低PH值等微环境使得药物分子只能聚集在血管细胞周围,不能达到肿瘤细胞,影响了药物的使用效果。PEG-PE包裹阿霉素形成的胶束自组装分子在治疗肿瘤方面有着很好的效果,使用后肿瘤尺寸明显减小。

“用于肿瘤诊断与治疗的纳米医药的材料发展潜力”的研究指出,纳米生物技术在肿瘤的早期诊断和治疗中可以发挥很大作用。研究结果表明,抗体修饰的脂质体纳米复合载药体系不仅可以对肿瘤进行靶向治疗,结合纳米粒子修饰的纳米复合给药体系还可以对转移的肿瘤细胞进行诊断和靶向治疗,而且纳米胶囊的尺寸适中(50-200nm)时效果最好。“脂质分子自组装系统及其作为药物载体的应用”的研究认为,脂质分子作为生物体组成的主要成分具有无可比拟的生物相容性,自组装形成的纳米结构无论从均一性、稳定性,以及重复性方面,都有很大的优势,而且小肽修饰的脂质体对肿瘤有一定的靶向作用。

在这一议题中,专家们就目前纳米医药中其安全性评价和标准研究方法的问题进行了热烈的讨论。一致认为目前纳米医药研究应该规范化,推行“力量集成、资源整合和有限目标”的策略。纳米药物学近期或近中期目标可以是通过药物的直接纳米化或纳米载药系统(NanoDDS),研制一批旨在提高生物利用度、延长药物作用时间、降低药物不良反应,或提高制剂顺应性等的纳米药物制剂。在纳米效应研究基础上,针对我国重大疾病(如肿瘤、心血管疾病、肝炎、艾滋病、神经退行性疾病等),通过汲取这些疾病的病理学、生理学研究成果,研究和开发一批创新纳米药物制剂,并阐明与此相关联的深层次科学问题,包括纳米药物的长循环机理、纳米粒肿瘤药物的EPR效应机理、纳米药物对微循环影响机理、基因非病毒纳米载体的组装、转染机理、纳米智能载药系统的传感技术与药物控制释放技术的整合等。

生物传感与医学示踪

恶性肿瘤和心血管疾病等重大疾病严重威胁人类的健康,是当前医学研究领域所面临的一个重大挑战。我国自上世纪70年代以来,恶性肿瘤和急性冠状动脉综合症的发病率和死亡率一直呈上升趋势,已经成为危及人群健康及带来巨大经济负担的社会问题。目前癌症病人和心血管病人死亡率居高不下的一个最主要原因,是现有技术还很难实现真正的疾病早期检测,所以生物传感和医学示踪技术至关重要,特别是纳米生物传感技术和纳米材料在分子影像技术中的应用等是当前的研究热点。

“生物医学用磁性纳米材料及器件”的中心议题报告中介绍了生物医学用磁性纳米材料及器件在生物学与生物技术、医学以及药学等方面的应用及发展;同时,也提出了在这个发展过程中存在的一些急需研究的问题:(1)还有哪些新奇的性质可以应用?对不同分子探针的组装、联合及效能等;(2)磁性纳米材料究竟是在什么水平,如究竟是在细胞层次还是在组织层次上,对生物产生综合影响;(3)影像对磁性纳米材料对比剂尺寸和其他性质的依赖程度;(4)磁性纳米材料在生物体内的分散及循环问题;(5)磁性纳米材料的生物安全性、生物相容性等。

《生物微纳传感技术》的报告,对建立在纳米材料的生物相容性、磁性、催化性能等特性基础上的新型传感技术进行了综述和探讨,如纳米单通道技术利用随机传感形成的电流脉冲信号来实现DNA测序、单核苷多态性、特异序列DNA等的识别分析。此外,纳米阵列通道技术、纳米阵列电极、纳米微流控通道、纳米间隙等技术对基因识别、蛋白质的结构及修饰特征、药物作用靶标的发现与确证、药物筛选等方面的研究有着广阔的应用前景。

㈨ 目前高分子纳米生物材料主要应用有哪些

目前,纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体及介人性诊疗等许多方面。免疫分析现在已作为一种常规的分析方法在对蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析发挥着巨大的作用。在药物控制释放方面,高分子纳米微粒具有重要的应用价值。许多研究结果已经证实,某些药物只有在特定部位才能发挥其药效,同时它又易被消化液中的某些生物大分子所分解。因此,口服这类药物的药效并不理想。于是人们用某些生物可降解的高分子材料对药物进行保护并控制药物的释放速度,这些高分子材料通常以微球或微囊的形式存在。

㈩ 磁性纳米颗粒是细胞里的物质,会有哪些变化

磁性纳米颗粒在小于一定大小时,会失去其稳定的磁序。所以在这一定大小时,每个颗粒将磁矩保持在一定方向的各向异性磁能,会变得与热能相仿。而且磁性纳米颗粒在细胞成像和组织生物工程中愈发广泛应用。研究人员发现,这些纳米颗粒会大量降解,在某些特定情况下,细胞会重新磁化。也就是第一个纳米颗粒在降解后,会释放到细胞内介质中,从而产生新的磁性纳米颗粒生物合成的标志。它可以解释人类细胞中存在天然磁性,并有助于去设想纳米医学的新工具,这要归功于细胞自身产生的这种磁性,这就是磁性纳米颗粒在细胞里物质的变化。这种现象就可以解释在人体不同器官的细胞,尤其是大脑里,能够观察到磁性晶体的存在。更重要的是,这种以磁性形式储存的铁也可能是细胞长期解毒,用以对抗多余铁的一种合理方式。从纳米医学这个角度来看,这种生物合成让细胞纯生物磁标记的可能性增强。

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