文档介绍：新型纳米生物医药材料班级:光信121学号:3120242021姓名:郭晨论文题目:纳米技术在生物方面应用纳米技术在生物方面应用(一)所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100nm量度范围内对物质与结构进行制造技术,其实就是一种用单个原子、分子制造物质科学技术。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学发展,将极大影响人类生活,纳米技术涉及面十分广泛包括物理学化学生物医学与材料等有关领域。纳米技术及其应用正在不断发展对许多科技领域产生了巨大影响。随着人们对生命领域认识不断深入可以认为生物世界是由纳米级单元构成并且生命生物学提供了一个新研究领域即在纳米水平上对细胞与生命进一步认识相应地对生命本身细微结构认识深入将使人们不断得到启迪有助于对细胞行为更好调控促进新兴研究领域发展因此纳米与生物结合不仅对剖析生命本质具有重大科学意义而且具有重要应用价值。【1】(二)纳米生物学研究对象有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1nm~100nm范围微小结构。1纳米等于10-9m,即1m十亿分之一。我们知道,细胞具有微米(10-6m)量级空间尺度,生物大分子具有纳米量级空间尺度。在它们之间层次是亚细胞结构,具有几十到几百纳米量级空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象纳米生物学,它研究对象就是亚细胞结构与生物大分子体系。由于纳米微粒尺寸一般比生物体内细胞、红细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断,利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。1纳米机械生命系统是由纳米尺度上分子行为所控制F1-ATPase(F1-三磷酸腺苷酶)是细胞中精巧分子马达之一,它位于线粒体内是一种用于合成ATP(三磷酸腺苷可以用于推动许多生物合成反应在能量循环中起关键作用还充作特殊生理活动作功分泌吸收与传导等初级能源)大型嵌膜复合体。。自然界中有一些细菌可以靠摆动其鞭毛而运动,鞭毛根部就像一个微小马达它中心是一个由蛋白质构成转子,转子周围是一个由六个蛋白质结构组成环每个蛋白质分子都具有ATP酶活性通过将ATP分解成ADP而获得能量就可以使转子旋转带动鞭毛摆动。Montemagno等[4]在活细胞内能源机制启发下制造出了一种分子马达,这种微型马达以三磷酸腺苷酶为基础把金属镍制成螺旋桨嫁接到三磷酸腺苷酶分子中轴上,制造了400个分子马达浸于ATP溶液后其中395个保持不动但另5个则转动起来转速达到8r/s这种马达只在显微镜下才能被观察到,其镍螺旋桨相对来说较长达到750nm。根据拍摄到画面研究人员观察到一个尘埃粒子先被旋转螺旋桨吸入与甩出情景。[6]Montemagno希望最终有一天能够利用这种装置将某些药品运送到体内任何地方比如将化疗药物直接运送到肿瘤以减少对正常细胞损伤。更深入研究将允许科学家们利用分子水平上研究结果将无机装置与自分子马达相结合创造杂交系统与全新纳米机械器件。人们设想利用化学能分子马达驱动纳米机械与阀泵与传感器组成集成器件这类器件,能对肌体内外变化作出反应。例如可探测有害化学物质纳米传感器,当被有害物质激活后这种传感器内马达就打开阀门释放出可见物质示警,利用小型自给自足能量器械可以探测并鉴别土壤中油类或化学污染同时绘制出它分布与浓度图或是根