纳米技术与医学

纳米粒子可以用作药物载体。为了让药物发挥作用，它们必须首先通过人体的生物屏障进入焦点区域。生物屏障充当过滤器，允许所需物质通过，同时防止毒素、病毒和其他有害物质通过。生物屏障阻止有害物质和潜在药物的通过。因此，许多药物的临床应用受到限制。纳米技术可以解决这个问题。1纳米相当于4 ~ 5个原子排列在一起的长度，许多化学和生物反应可以在纳米尺度上发生。因此，纳米药物载体将使药物在人体内运输更加方便。借助纳米药物载体，药物可以顺利通过生物屏障，进入病灶区，积极寻找和攻击癌细胞或修复受损组织，实现疾病的有效治疗。

纳米技术可以用于疾病诊断。癌症的早期发现和治疗非常重要，但癌症患者的早期症状未知且显著，临床上缺乏良好的早期诊断和治疗方法。纳米粒子体积小，具有特殊的物理和化学特性，有望广泛应用于肿瘤的早期诊断。显微技术的快速发展使人们能够在纳米尺度上了解肿瘤细胞的形态和结构，并通过寻找特定的纳米结构来实现肿瘤的早期诊断。

此外，在人造器官外部涂覆纳米颗粒可以防止移植后的排斥反应。目前，一些生物和医疗产品如保健品、牙膏、药品、生物芯片、杀菌剂等都是由纳米材料制成的。由纳米材料制成的骨骼、器官和牙齿也开始被使用，并拥有相当大的市场。

纳米技术也可以用于器官培养。2012年，伦敦大学向人们展示了利用纳米材料培养人造器官的新技术。伦敦大学纳米技术和再生医学负责人亚历山大·萨法里说，他的实验室就像一个“人体零件商店”。

伦敦大学教授亚历山大·塞弗林与纳米人工耳朵

组织和器官如耳朵、鼻子、气管和心脏瓣膜可以通过使用患者自身的细胞来培养(图4.7)。用人工培养的“器官”代替患者受损的组织和器官是一种更理想的治疗方法，无需等待合适的供体出现。在这里，科学家们还首次为病人开发了人造鼻子。这些人造器官是用一种创新的纳米聚合物材料培育的，这种材料由数十亿个直径仅为人类头发4万倍的纳米分子组成。塞法里安说:“这种纳米材料上有成千上万个小孔。人造器官将在这里生长，并最终长成真正的器官，如鼻子。当人造鼻子植入病人体内时，它不是直接植入病人的面部，而是放在他们手臂皮肤下的内置气球中。4周后，皮肤和血管长出，在医生的监督下，人造鼻子被植入病人的面部随着这项技术的不断进步，器官捐赠有望成为过去。这是全世界人类的福音。

纳米材料优异的性能使其在生物医学领域具有良好的应用前景，但纳米材料在生物医学领域的应用研究仍处于起步阶段。目前，对纳米材料的生产、使用和转化的整个周期缺乏了解，对纳米材料进入人体的安全性缺乏全面的研究，对纳米材料缺乏标准化的安全性评估程序\[9\]。如何建立和完善纳米材料和纳米药物安全性的标准评价体系和检测方法，如何完善纳米生产企业的监督管理方法，确保生物和环境安全，是当务之急。

摘自清华出版社授权的《科学技术史与方法论》

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