【文章內(nèi)容簡介】 到血液中，輸送到人體的各個部位，作為監(jiān)測和診斷疾病的手段?？蒲腥藛T已經(jīng)成功利用納米 SiO2 微粒進行了細胞分離，用金的納米粒子進行定位病變治療，以減少副作用等。另外，利用納米顆粒作為載體的病毒誘導物已經(jīng)取得了突破性進展，現(xiàn)在已用于臨床動物實驗，估計不久的將來即可服務于人類。納米技術的發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段：在實驗室探索用各種手段制備各種納米微粒，合成塊體。研究評估表征的方法，并探索納米材料不同于常規(guī)材料的特殊性能。利用納米材料已挖掘出來的奇特的物理、化學和力學性能，設計納米復合材料。目前主要是進行納米組裝體系、人工組裝合成納米結構材料的研究。雖然已經(jīng)取得了許多重要成果，但納米級微粒的尺寸大小及均勻程度的控制仍然是一大難關。如何合成具有特定尺寸，并且粒度均勻分布無團聚的納米材料，一直是科研工作者努力解決的問題。目前，納米技術深入到了對單原子的操縱，通過利用軟化學與主客體模板化學，超分子化學相結合的技術，正在成為組裝與剪裁，實現(xiàn)分子手術的主要手段?？茖W家們設想能夠設計出一種在納米量級上尺寸一定的模型，使納米顆粒能在該模型內(nèi)生成并穩(wěn)定存在，則可以控制納米粒子的尺寸大小并防止團聚的發(fā)生。可見納米技術現(xiàn)在已經(jīng)融入到生活很多領域了，接下來我就要說一下我想講解的納米機器人了。三、納米機器人物理學家總是模擬生物學原理制作各種靈巧的機器，這就是仿生學。仿生學是生物物理學的一個分支學科，它按照生物學原理提出設計原型，制造用于特殊目的的“功能器件”?！凹{米機器人”的研制屬于分子仿生學的范疇，它根據(jù)分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”。納米生物學的近期設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。目前涉及的內(nèi)容可歸納為以下三個方面：在納米尺度上了解生物大分子的精細結構及其與功能的聯(lián)系。在納米尺度上獲得生命信息，例如，利用掃描隧道顯微鏡獲取細胞膜和細胞表面的結構信息等。納米機器人的研制。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機器人是生物系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內(nèi)，進行健康檢查和疾病治療。還可以用來進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的ＤＮＡ，或把正常的ＤＮＡ安裝在基因中，使機體正常運行。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧雍蜕罘绞?。高中學生物的時候，學到過細胞的組成成分，細胞是由細胞壁、細胞核、細胞質所組成。是細胞質的基本成分，主要含有多種可溶性酶、糖、無機鹽和水等。細胞器是分布于細胞質內(nèi)、具有一定形態(tài)、在細胞生理活動中起重要作用的結構。它包括：線粒體、葉綠體、內(nèi)質網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)器、高爾基體、溶酶體、微絲、微館、中心粒等。細胞核，它是由核膜、核骨架、核仁構成。就動物而說不具有細胞壁。再說一下靶細胞，基本含義是某種細胞成為另外的細胞或抗體的攻擊目標時，前者就叫做后者的靶細胞。例如帶有表面抗原的細胞受到免疫細胞或特異性抗體的攻擊，它就是該抗原的靶細胞。能夠接受內(nèi)分泌細胞分泌激素刺激的器官或細胞稱為靶器官或靶細胞。靶細胞具有與激素特異性結合的受體。含氮激素的受體位于靶細胞膜上，類固醇激素的受體位于靶細胞質內(nèi)，它們通過靶細胞內(nèi)不同的信號傳遞系統(tǒng)，作用于細胞核內(nèi)相應的基因，從而調節(jié)控制該基因的表達，產(chǎn)生相應的功能物質。美國科學家破解部分病毒進入靶細胞的機理美國西北大學的研究人員破解了一些病毒具有的一種叉狀蛋白的結構，這些病毒正是通過這種結構進入細胞，繼而誘發(fā)感染。這種蛋白被稱為融合蛋白，即F蛋白，首先發(fā)現(xiàn)于副流感病毒5的外表面，在感染細胞前通過F蛋白可以將病毒的細胞膜與宿主細胞膜融合。隨后，病毒細胞核內(nèi)的遺傳基因便可以進入宿主細胞，進行自身的復制增殖。我所研究的論題是制造一種納米機器人，具有細胞識別功能的，可作用于特定靶細胞的，用于解決一些難以治愈的疾病例如糖尿病，腦癱以及癌癥等。首先這種納米機器人要具備細胞的基本特征，進入人體內(nèi)不會發(fā)生免疫排斥反應，帶有特定的功能，能夠起到修復細胞和消滅變異細胞的作用。如美國科學家所做的一樣，該種納米機器人細胞膜上要具有F蛋白，與特定靶細胞膜進行融合，進而使納米機器人內(nèi)部正常的基因進入到病變細胞。拿癌癥舉例，在敘述癌以前,首先對“腫瘤”加以說明。腫瘤是身體的一部分細胞與機體的其他組織生長不協(xié)調,表現(xiàn)為任意地、無節(jié)制地增殖分裂,增長成一個大的組織塊則為腫瘤。腫瘤有良性的又有惡性的。良性腫瘤逐漸增長時僅是壓迫周圍組織,而惡性腫瘤除了壓迫以外還可以向周圍浸潤,也就是腫瘤組織不斷侵入周圍組織,這種惡性腫瘤就稱為 “癌”。癌是怎樣產(chǎn)生的？學者們認為由起癌物質進入正常細胞后和遺傳控制物質（如DNA, RNA, Protein）作用后產(chǎn)生的。其作用的結果可產(chǎn)生兩種效果，一為改變遺傳物質的構造，使基因產(chǎn)生突變（見基因突變說）；另一為使基因的作用及表現(xiàn)受到改變但不影響到基因的構造（見蛋白缺如說，抑制物失效說及癌性基因說）。人為什么會生癌，什么是癌細胞？一個成人身體大約由近一千萬億個細胞組成。細胞的種類非常多，可是個個識大體，顧大局，有分工，有合作，工作起來循規(guī)蹈矩，所以，把人體比作一個“細胞國家”，那是再形象不過的了。“細胞國家”有時會出現(xiàn)一些不安定分子，在“教唆犯”的作用下，起來“造反”，不服從整體，自由主義泛濫，大搞特權，另立門戶，嚴重危脅著“國家”的安全。？誰是“教唆犯”呢？科學家們一百多年的研究認為病毒、霉菌、射線、化學致癌劑等是癌細胞的“教唆犯”。人體細胞的代謝可使它們變?yōu)槿菀着判沟膹U物，被排出體外，但也可能在酶的生物轉化作用下，使它們變成能直接引起細胞遺傳物質DNA突變的最終致癌物。這僅是癌形成過程的第一階段，只需幾秒鐘至幾小時。第二階段，最終致癌物質作用于細胞。如經(jīng)DNA修復有缺陷，DNA就發(fā)生突變，改變遺傳的性能。當細胞分裂繁殖時，下一代子細胞接受了錯誤的信息，形態(tài)就發(fā)生了變化，成為癌細胞，又慢慢地發(fā)展成癌細胞集團。當它變成臨床上能察見的癌時，雖然開始只有一個火柴頭那么大，但已包含了三千萬個癌細胞。第二階段則相當長，大約需要15到30年。由于癌的潛伏期長。所以癌癥病人以老年人為多。什么是癌細胞？癌細胞的特征前已說過，癌癥是人體在各種致癌因素的作用下，局部組織細胞異常增生而形成的新生物。不用說，癌細胞是由正常細胞轉化而來。而正常細胞一旦轉變成癌細胞就獲得了強大的生命力，并且有獨特生物學特征和行為。首先，癌細胞不斷增殖，這種增殖不受身體內(nèi)部調節(jié)機構的控制，更不是身體所必需。我們知道，人體正常細胞有一個生長、繁殖、衰老和死亡的過程。老化的細胞死亡之后就會有新的細胞來取代它，以維持身體組織、器官的正常功能。故人體絕大部分細胞都可以增殖。但是，正常細胞的增殖是有限度的，身體內(nèi)部會自我控制。如外后細胞即開始繁殖，但當傷口愈合后，在身體內(nèi)部調節(jié)因素作用下，馬上停止。而癌細胞則不然，可以無止境地增生，直到人身死亡。第二，癌細胞由于不能成熟（即分化障礙），故不具備對身體有任何益處功能，常常是“成事不足，敗事有余”。例如白血病，血液中出現(xiàn)大量的幼稚白細胞，但這些細胞不像通常白細胞那樣，能抵抗入侵身體的細菌和病毒，相反，由于無休止地增殖而消耗大量的養(yǎng)分。另外，有的癌癥卻表現(xiàn)出不具備的功能，后者與整體功能極協(xié)調。如肺臟，并不是內(nèi)分泌器官，但肺癌卻能產(chǎn)生促腎上腺皮質激素，這些非常器官非常時期分泌的激素，嚴重地擾亂了正常生命活動和秩序，從而出現(xiàn)一系列病態(tài)。第三，癌細胞無孔不鉆，無處不到。癌細胞大多呈侵襲性生長，破壞附近組織、器官的正常結構和功能，造成不同程度的功能障礙。癌細胞非常好動，會從一個地方跑到另一地方（即轉移），并繼續(xù)生長繁殖，形成新的癌瘤（轉移癌灶），對身體造成更嚴重的危害，也大大地增加了治療難度，是癌癥病人死亡的主要原因之一。（注：癌細胞介紹出自阿里醫(yī)藥）所以納米機器人的作用就是直接消滅或吞噬掉或修復破損細胞，像癌細胞這種已經(jīng)病變的細胞，納米機器人的作用就是消滅癌細胞，具有特定細胞識別功能，進入人體后，找到病變細胞，進行細胞融合后將納米機器人內(nèi)部所帶的消滅癌細胞的物質注入，直接殺死癌細胞。采用這種方法可以直接消滅癌細胞，最終達到治愈的目的。但是這里又面臨一個問題，一個納米機器人只作用一個細胞這個需要的成本太高，需要制造出的納米機器人在進行細胞融合后還可以進行細胞分裂，再將自己分裂出去，作用于下一個病變細胞。為了不會對身體產(chǎn)生影響，納米機器人需要在一定時間內(nèi)如十二小時候自行分解，這要求其內(nèi)部帶有溶酶體，再一定條件下激發(fā)，自己分解。同樣可以制造出治療各種身體內(nèi)部疾病的納米機器人。我認為納米機器人的研發(fā)將會成為人類的有一個里程碑。第四篇：納米報告材料納米材料在生物、醫(yī)藥、醫(yī)學領域的應用[摘要] 納米技術是一門新興的學科領域，是20世紀80年代末、90年代初才逐步發(fā)展起來的。21世紀初，隨著美國實施全國納米科技計劃，帶動