【正文】 技術很可能在腫瘤患者早期的血液中檢查出 癌細胞 ，從而實現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療。 ? 利用納米微粒檢查血液中的 心肌蛋白 ，以幫助治療心臟病。 ? 48 2. 細胞內部染色 ? 細胞內部染色對用光學顯微鏡和電子顯微鏡研究細胞內各種組織是十分重要的一項技術。未加染色體的細胞襯度很底，目前有幾種染色技術，如熒光抗體法、鐵蛋白抗體法和過氧化物酶染色法等，目的是提高用光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察細胞組織的襯度。隨著細胞學研究的發(fā)展，要求進一步提高觀察細胞內組織的分辨率，這就需要尋找新的染色方法。納米微粒的出現(xiàn)，為建立新的染色技術提供了新的途徑 。 49 Quantum Dots (QDs) 量子點（半導體納米晶體） ? 量子點是 以 CdSe為核、 CdS或 ZnS為殼的核 殼型納米體。 ? 應用范圍廣 ? 多種顏色 ? 抗光致漂白性 ? 安全 ? 熒光時間長 用于追蹤神經細胞膜中的氨基乙酸受體的活動性及擴散性 NATURE， VOL432，2022 50 ? 可用于非同位素標記的生物分子的超靈敏檢測，如在 QD表面連接上巰基乙酸（ HSCH2COOH)，從而使量子點既具有水溶性，還能與生物分子（如蛋白質、多肽、核酸等）結合，通過光致發(fā)光檢測出QD，從而使生物分子識別一些特定的物質。 與蛋白質偶聯(lián)，形成生物傳感器，測定生物體內物質的特性。 51 用疏水的改良聚丙烯酸包被量子點 ,使之與免疫球蛋白 G和鏈霉親和素相結合 ,使其能準確的結合并標記在細胞表面蛋白、細胞支架蛋白和細胞核內的蛋白質上，利用其抗漂白的性能，通常對于定量檢測熒光分子及生物活細胞的模擬具有很大的價值。 52 ? 生物芯片技術：量子點色彩的多樣性滿足了對生物高分子（蛋白質、 DNA）所蘊含海量信息進行分析的要求。 ? 將聚合物和量子點結合形成聚合物微珠，微珠可以攜帶不同尺寸（顏色）的量子點，被照射后開始發(fā)光，經棱鏡折射后傳出，形成幾種指定密度譜線（條形碼），這種條形碼在基因芯片和蛋白質芯片技術中有光明的應用前景。 53 Quantum dots modified with antibodies to human prostate specific membrane antigen light up murine tumors that developed from human prostate cells. Nature Biotechnology, Vol22,2022 用量子點檢測腫瘤細胞 總的來說，由于量子點技術有其獨特的標記特點，它必將成為今后生物分子檢測的尖端技術，為 DNA 檢測 (DNA 芯片 ) 、蛋白質檢測 (蛋白質芯片 ) 和探索蛋白質－蛋白質之間 (抗原－抗體、配體－受體、酶－底物 ) 反應原理提供更先進的方法。同時也將極大的推動生物顯像技術和生物制藥技術的迅猛發(fā)展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進步。 54 3. 磁性納米粒子的應用 ? 將超順磁多糖納米粒子與納米尺寸的 SiO2相互作用，提高了顆?；w的強度，增加了納米磁性顆粒在分子生物學中的應用研究： DNA自動提純、蛋白質檢測、分離和提純、生物物料中逆轉錄病毒檢測、內毒素清除和磁性細胞分離等。此外，還可以將磁性納米粒子表面涂覆高分子材料后與蛋白質結合，作為藥物載體注入到人體內，在外加磁場作用下，通過納米磁性粒子的磁性導向性，使其向病變部位移動，從而達到定向治療的目的。例如 10～ 50 nm的 Fe3O4的磁性粒子表面包裹甲基丙烯酸，尺寸約為 200 nm，這種亞微米級的粒子攜帶蛋白、抗體和藥物可以用于癌癥的診斷和治療。這種局部治療效果好，副作用少。 4. 納米脂質體 — 仿生物細胞的藥物載體 ? 脂質體（ Liposome)是一種定時定向藥物載體，屬于靶向給藥系統(tǒng)的一種新劑型。納米脂質體作為藥物載體的優(yōu)點：①由磷脂雙分子層包封水相囊泡構成，與各種固態(tài)微球藥物載體相區(qū)別，脂質體彈性大，生物相容性好；②對所載藥物有廣泛的適應性，水溶性藥物載入內水相，脂溶性藥物溶于脂膜內，兩親性藥物可插于脂膜上，而且同一個脂質體中可以同時包載親水和疏水性藥物；③磷脂本身是細胞膜成分，因此納米脂質體注入體內無毒，生物利用度高，不引起免疫反應；④保護所載藥物，防止體液對藥物的稀釋，及被體內酶的分解破壞。對脂質體表面進行修飾，譬如將對特定細胞具有選擇性或親和性的各種配體組裝于脂質體表面，以達到尋靶目的。 5. 活的電線 ? 科學家通過在 DNA的表面覆蓋金屬原子的培植方法，合成了導電的 DNA鏈。但由于 DNA完全被金屬覆蓋，僅起一種支架的作用，不再具備選擇性結合其它生物分子這一很有價值的特性。 研究者發(fā)現(xiàn)了將 DNA發(fā)展成新一代生物傳感器和半導體導線的途徑， DNA很容易把鋅、鎳、鈷等離子并入它的雙螺旋的中心，并找到了在高 pH值等基本條件下，穩(wěn)定 DNA含有金屬離子的狀態(tài)，獲得了新的DNA導電體。 并且，此類金屬 DNA仍然保持選擇性結合其它分子的能力，如遺傳畸變探測生物傳感器。類似于其它的 DNA探測，在此傳感器上裝配上所要探測的特制 DNA序列，由于 DNA鏈是導電的，雜交 DNA所引起的刪除或變化，均起阻礙電流的作用，計算機能夠簡單地通過測量電導的變化，來識別 DNA的異常。 55 Bionanodevices for the future 56 生化檢查 伊利諾依大學邁爾 斯特拉諾 (Michael Strano)的研究組 正研究用 碳納米管驗血 。 原理：給納米管涂上一層酶，它就能在有糖的環(huán)境下制造過氧化氫，然后激發(fā)電子流，當激發(fā)的電子流與紅外線接觸會發(fā)出光照 —— 這是納米管的一種獨特反應。 碳納米管有奇異的 電學和光學特性 57 跟蹤生物體內活動 美國伯克利大學的納米研究部門的崔先生指出：有的納米顆粒具有 發(fā)光功能 ，科學家們把這種納米顆粒送進人的組織、器官內，然后從人體外部向內照射近紅外線，納米顆粒在體內會發(fā)光，可以跟蹤了解人體細胞的變化情況，從而達到追蹤病毒等效果。 科學家們發(fā)現(xiàn)癌細胞特別喜歡吃納米顆粒，這有助于跟蹤癌細胞在人體內的活動。 58 智能化的納米藥物傳輸系統(tǒng) 方法 靶向納米粒子治療 非靶向納米粒子治療 化學抗癌藥物 docetaxel 存活率 100% 57% 14% 研究者制備的納米粒子進入前列腺癌細胞中靶向傳輸化療藥物 把藥物放入磁性納米顆粒的內部，這些顆粒就可以自由地在血管和人體組織內運動加外磁場導向，使其向病變部位聚集。 DAzMDE0ODQ=.html 59 碳納米管的強度高、重量輕，可以做成太空升降機的纜繩。 天梯 —— 碳納米管繩梯 60 ? 長循環(huán)靶向緩釋納米脂質體抗腫瘤藥物制劑的產業(yè)化 ? 多功能金屬殼熱化療納米載藥系統(tǒng)靶向治療惡性腫瘤 ? 干細胞靶向納米納米夾心二氧化硅顆?？蒯屗幬镏苿┑难邪l(fā) ? 天然納米磁小體載藥體系及其在靶向治療惡性腫瘤中的應用 ? 磁性空心球納米藥物制劑靶向治療惡性腫瘤 ? PEGPLGA嵌段共聚物高靶向納米制劑 ? 納米藥物制劑的生物效應研究 ? 納米生物材料的制備及生物學評價 ? 新型納米防霧光學材料的研發(fā) ? 納米關節(jié)軟骨及人工韌帶的研發(fā) ? 腸癌早期診斷及預后評估的納米生物器件研制 ? 心血管病與糖尿病多指標微流控芯片檢測系統(tǒng)的研制 ? 肺癌早期診斷的納米分子印記探測器件研究 ? 反義 ECE RNA干擾納米歸巢氣霧裝置研發(fā)