【文章內(nèi)容簡介】 較低 ， 但發(fā)射波長較長 (em=620nm)， 因此樣品中來自短波長區(qū)域的生物物質(zhì)自發(fā)熒光干擾較少 四乙基羅丹明異硫氰酸酯 與異硫氰酸醋熒光素相近 異硫氰酸醋熒光素 黃色結(jié)晶 ， 光穩(wěn)定性較好 ， 但 Stocks位移較小 ， 且對樣品散射敏感 麗紅胺羅丹明 B磺酰氯 通過磺酸基與蛋白質(zhì)氨基結(jié)合 ， 其最大吸收波長為575nm， 發(fā)射波長為 600nm， 呈桔紅色熒光 二甲氨基萘磺酰氯 最早開發(fā)的熒光探針之一 ， 與蛋白質(zhì)結(jié)合后熒光很強 ，但因激發(fā)波長較短 ， 也存在著背景干擾的問題 天然熒光染料（藻紅素 PE、葉綠素等） 具有較大的摩爾消光系數(shù)和 Stocks位移 ， 缺點是分子量過大 表 74 常見的熒光探針及其特點 167。 陶瓷納米生物材料 ? 生物陶瓷無毒副作用 ， 具有良好的生物相容性和耐腐蝕性 ，在生物醫(yī)用材料的研究和臨床應用中占有十分重要的地位 。但是由于常規(guī)陶瓷材料中氣孔 、 缺陷的影響 ， 使得材料低溫性能較差；彈性模量遠高于人骨 ， 力學性能與人骨不匹配 ，易發(fā)生斷裂破壞；強度和韌性也不能完全滿足臨床上的要求， 致使其應用受到很大的限制 。 納米材料的出現(xiàn)和蓬勃發(fā)展， 有助于提高生物陶瓷材料的力學性能和生物學性能 。 納米羥基磷灰石生物陶瓷材料 納米羥基磷灰石粒子由于顆粒尺寸的細微化 ， 比表面積急劇增加等特點 ， 具有和普通羥基磷灰石粒子不同的理化性能， 如溶解度較高 ， 表面能更大 ， 生物活性更好等 。 目前 ， 對納米羥基磷灰石的應用研究包括：硬組織修復材料 、 獨特的抗腫瘤材料 、 藥物 /蛋白質(zhì) /基因載體等 。 ? 力學性能 由于 HA生物陶瓷脆性高 、 抗折強度低 ,目前僅能應用于非承載的小型種植體 , 如人工齒根 、 耳骨 、 充填骨缺損等 ,而不能在受載場合下應用 。 HA的晶粒越細 ,其生物活性越高 ,骨植入人體的扭轉(zhuǎn)模量 、 拉伸模量和拉伸強度就越高 ,疲勞抗力也相應提高 。 隨著晶粒尺寸的減小 ,羥基磷灰石陶瓷的硬度和彈性模量均有所上升 。 當 HAP的晶粒尺寸從 2μm降至 800nm后 , 硬度和彈性模量分別增加了 %和 %（ 如圖 74所示 ） 。 羥基磷灰石陶瓷力學性能提高的原因 ,主要有兩方面 : ① 晶粒細化可以產(chǎn)生更多的晶界 ,使位錯運動的阻力增大 ,從而提高材料的硬度和彈性模量 。 ② 隨著晶粒尺寸的減小 ,晶格常數(shù)發(fā)生變化 ,產(chǎn)生晶格畸變 ,使納米陶瓷內(nèi)部形成顯微應力 ,阻礙位錯的運動 ,從而導致羥基磷灰石納米陶瓷的硬度和彈性模量提高 。 （ a） （ b） 圖 74 不同晶粒尺寸羥基磷灰石陶瓷的硬度與彈性模量隨位移的變化 ? 治療癌癥和腫瘤 研究發(fā)現(xiàn) , 羥基磷灰石 (HA)納米顆粒對癌細胞有一定的抑制作用 。 我國 學者 對 HAP 微粒抑癌作用進行 的 研究發(fā)現(xiàn)納米 HAP材料要殺死癌細胞 、 不傷害正常細胞必須具備兩個條件 : 1)納米粒子必須在一定的尺度范圍內(nèi) ,即 20～ 100nm之間 。 2)納米材料具有分散性 。 ? 藥物載體 納米藥物載體是以納米顆粒作為藥物和基因的載體 ， 將藥物 、 DNA和 RNA等基因治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面 ， 同時也在顆粒表面偶聯(lián)特異性的靶向分子 ， 如特異性配體 、 單克隆抗體等 ， 通過靶向分子與細胞表面特異性受體結(jié)合 ， 在細胞攝粒作用下進入細胞內(nèi) ， 實現(xiàn)安全有效的靶向性藥物和基因治療 。 羥基磷灰石作為藥物載體系統(tǒng)能提高藥物在生物膜中的透過性 ,有利于藥物透皮吸收并發(fā)揮在細胞內(nèi)的藥效 。 首先 ,納米羥基磷灰石具有很大的比表面 ,因而有很強的吸附和承載能力；其次 ,納米羥基磷灰石作為藥物載體十分安全 ,因為其與人或動物的骨骼 、 牙齒成分相同 ,且不為胃腸液所溶解 ,在釋放藥物后可降解吸收或全部隨糞便排出；另外納米羥基磷灰石在生成過程中很方便引入放射性元素 ,可用于癌細胞的滅活 。 納米 TiO2顆粒及其應用 納米 TiO2由于粒徑極小 、 比表面積大 ， 具有良好的紫外線屏蔽作用 、 奇特的顏色效應等 ， 同時由于其很好的生物相容性 、 穩(wěn)定性 、 光敏 、 氣敏 、 濕敏 、 壓敏等特性和環(huán)境無毒害性 ， 已被廣泛應用于污水處理 、 化妝品防曬劑 、 殺菌材料 、光電轉(zhuǎn)換材料 、 光防腐涂層 、 紅外反射和吸收材料等 。 納米 TiO2的結(jié)構(gòu)是由納米顆粒 、 納米尺寸的骨架結(jié)構(gòu)和納米孔洞均勻無規(guī)排列而成 。 納米尺寸的骨架結(jié)構(gòu)連接著所有的晶粒 ， 同時這些晶粒和骨架一起包圍著許多納米孔洞 ， 形成巨大的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 。 ? 光催化殺菌 納米 TiO2光催化氧化殺滅微生物的原理是基于自身的半導體光催化特性 。 因為光生空穴及生成的活性氧類都有很強的氧化能力 ， 可能通過顆粒表面結(jié)合的羥基 (如顆粒表面俘獲的空穴)等間接或在價帶空穴被俘獲前直接發(fā)生氧化 ， 所以存在光生電子 空穴抗菌和活性氧抗菌兩種抗菌機理 。 ? 光催化廢水處理 納米 TiO2光催化作用以其強勁的氧化能力可以分解破壞許多有機物 。 至今 ， 人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有 3000多種難降解的有機化合物可以在紫外光照射下被 TiO2迅速降解 ， 尤其是在對高濃度和難生化降解的有機物廢水的處理方面 ， 這種光催化降解技術具有更加明顯的優(yōu)勢 。 ? 生物傳感器 生物傳感器是一種探測單個活細胞的傳感器 ， 探頭尺寸僅為納米量級 ， 可以探知細胞中可能導致腫瘤的早期 DNA損傷 ，此外還可用于探測基因表達和靶細胞的蛋白生成以便用于篩選微量藥物 ， 從而確定那種藥物能最有效的阻止細胞內(nèi)致病蛋白的活動 。 生物傳感器的原理是使待測物質(zhì)經(jīng)擴散作用進入生物活性材料 ， 然后通過分子識別發(fā)生生物學反應 ， 產(chǎn)生的信號經(jīng)過相關的物理或化學換能器轉(zhuǎn)變成定量和可以處理的電信號 ， 最后經(jīng)二次放大和輸出 ， 就可以知道待測物濃度 。 在生物傳感器制備過程中 ， 選擇適宜的材料用于蛋白質(zhì) /酶的固定化是一個關鍵性的步驟 。 納米粒子由于其與大分子接近的尺寸 ， 可作為氧化還原蛋白質(zhì)與裸電極材料之間的傳輸通道。 而且他們具有很高的比表面積 ， 同時能夠給蛋白質(zhì)分子更自由的取向 ， 為蛋白質(zhì)的直接電子傳遞構(gòu)筑更適合的方式 ， 使其電活性中心更靠近導電性的電極表面 。 所以 ， 納米材料不僅可以為蛋白質(zhì)的組裝提供一個友好的平臺 ， 還能極大地促進蛋白分子與電極之間的電子傳遞過程 。 由于納米 Ti02具有很高的比表面積 ， 穩(wěn)定的化學性質(zhì) ， 高度的生物相容性 ，