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2024年5月8日发(作者：vb自定义函数返回值)
纳米技术在医药和医用材料中
应用现状与前景
一、引言
（一）纳米技术的特点与发展前景
纳米科技的迅速发展将极大地促进科学技术的重大发展和革新，引发信息技术、生物技
术、生态环境技术等领域的技术革命和跨越式发展，并将可能带动下一次的工业革命。纳米
科技将可能与生物技术一道促进新兴产业的发展，是未来高技术产业的制高点和国民经济的
动力源泉。据权威的研究报告显示，2000年纳米技术对全世界GDP的贡献为4000亿美元，
预测2010年纳米技术对美国GDP的贡献将达到10000亿美元，日本纳米技术的国内市场规
划也将达到273000亿日元。因此，纳米科技的发展将在21世纪对社会、经济发展、国家安
全以及人们的生活和生产方式带来巨大的影响。
1、国际纳米科技发展新特点
自2001年以来，各国政府在实施国家纳米科技的发展战略和计划中取得了宝贵的经验，
进一步明确了纳米科技发展的战略图，建立了国家层面的协调与指导机构，整合了研究队伍、
建立了公共研究与开发平台。通过执行国家级的纳米科技计划和重大项目，纳米科技的研究
与开发工作取得了重要的进展，研究成果引起了大企业或公司的密切关注，为主导将来的产
品市场，大企业或公司加强了与产品有关的应用研究，非政府投资基金与风险基金在纳米科
技研发和有关企业的投资大大增加。在全世界的范围内，国际合作有所加强，发达国家仍然
是纳米科技发展的主要力量。
2、国际上纳米科技发展的新趋势可总结为以下几点
政府投入明显增加。美欧和亚太地区各国政府在2002年投入纳米科技的研究经费与2001
年相比平均增长40％。为有效地使用研究经费，协调各部门的研究项目，有些国家建立了官
方的指导、协调机构或采取立法的形式，规定了后三年内的政府投入，如美国参议院在2003
年3月通过立法规定了美国在2003－2005年期间，政府在纳米科技的总投入为23.6亿美元。
3、国际纳米生物医药科技发展重点
从2000年开始的美国国家纳米技术行动计划，是美国将纳米科学技术提升到革命性高度
的重要标志，除了用于航空、航天遥测制导领域，纳米生物技术是重点研究领域，其中将纳
米生物医药列为了突破重点。美国国家卫生研究院（NIH）2001年专门组织了“纳米科技与生
物医学”的研讨会，具体讨论了当前纳米生物学的发展状况和应用前景，提出了包括基本技术
和方法、疾病早期检测、纳米仿生、组织工程中关键纳术技术、人机通讯中的纳米技术、纳
米药物输运和治疗等前沿领域，得出了“纳米科技将导致新的生物学和生物工程”的结论。
NIH在2002年度科研项目计划中，超过50％的经费是针对生物恐怖的，其中多数的项
目完成希望借助纳米技术。美国国家癌症研究所（NIC）的计划，目前非常重要的方面是希
望借助纳米技术，主要包括纳米颗粒材料技术以及纳米传感器技术，形成一些新的、针对恶
性肿瘤的早期诊断与治疗技术。另外一些有影响的成果包括碳纳米管做成人工耳蜗式的听诊
器、基于Dip－Pen技术制备成功蛋白质分子的纳米阵列、应用于组织工程的多肽分子自发组
装形成的三维网状纳米纤维、单DNA分子马达、羟基磷灰石人工骨表面合成肽等。
随着纳米科技在医学领域的应用，相继出现了治愈疾病产生疗效的纳米药物、修复组织
器官替换的纳米生物材料、疾病检查与监测的纳米诊断技术等，医学领域产生了革命性的变
化，催生了纳米生物医学。相信通过“纳米生物医学”这一纳米科技分支学科的建立，将极大
地吸引广大纳米科技工作者和医学工作者投身于纳米科技研究中的医学问题，做出新发现、
新发明，造福于人类。
（二）纳米概念
纳米尺度空间是指小于100nm为纳米尺度空间。为研究工作方便，有人把尺寸0.1～1μm
视为亚微米体系，尺寸1～100nm划分纳米体系。
纳米技术(Nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化，以及利用纳米
尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。
微细生物体的大小尺度
微细生物体
一般细胞（蓝藻）
一般细菌（葡萄球菌）
支原体
大病毒
小病毒和蛋白质
有机分子（氨基酸）
蔗糖分子
氢原子
微米尺度（μm）
10
1
0.1
0.05
0.01
0.001
0.0005
0.0001
纳米尺度（nm）
10000
1000
100
50
10
1
0.5
0.1
（三）
纳米生物医学概念
1 纳米生物医学定义
1.1 纳米医学
借助纳米科技开展疾病预防、诊断、治疗以及康复等许多医(药)学研究与应用的学科。
是运用纳米科技的理论与方法，在传统医学和现代医学的基础上，开展医学研究与实践的新
兴边缘学科。广义地讲，在分子水平上，疾病的预防、诊断、医疗、卫生保健和改善人体健
康状况等科学技术，都属于纳米医学的范畴。
1.2 纳米生物学
研究在纳米尺度上的生物结构与生物反应机理的学科，其中包括复制、修复和调控等许
多方面的生物过程。研究的对象是纳米尺度的生物大分子、细胞器等生物体的结构、功能以
及动态生物过程。
在纳米科技发展中，纳米医学与纳米生物学密不可分，彼此促进，协调发展。随着纳
米科技的渗透以及医学与生物学的进一步发展，它们之间存在着越来越大的共同区。现在将
纳米生物学与纳米医学合称为纳米生物医学(nano—biomedicine)，或生物医学纳米技术
(biomedicine nanotechnology)，反映了纳米医学与纳米生物学的相关性。所以纳米生物医学也
关注分子水平的物质结构与性质的研究。
（五）纳米生物医学的主要研究内容
1 纳米生物学(Nanobiology)研究
1.2 细胞内各种细胞器的结构和功能(如线粒体、细胞核)；
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