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纳米定位系统

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纳米定位系统相关的论坛

  • 【转帖】欧盟提议将纳米材料纳入Reach系统

    近日,欧盟提议,将纳米材料划入欧盟的“REACH”系统(负责化学物质的注册、评估、批准、限制)中,并要求在纳米产品的使用标签上,标明其含有纳米材料。比利时消费者保护和环境保护的部长PaUL Magnette在本周举行的关于纳米材料的可追溯性会议上称,消费者日常生活中使用的纳米材料的数量正在呈上涨的趋势,但消费者对纳米材料并不了解。当前的法律法规中,并没有关于纳米材料的使用标签要求以及它可能会给消费者带来的潜在危险,这一点是不能被民众接受的。此外,Magnette表示,使纳米材料被人们普遍接受和认可的唯一途径是,减少其使用功效中的不确定因素。据了解,到目前为止,全球并未有任何国家制定出关于纳米科技的详细法规。

  • 【资料】纳米新技术(共3讲)

    [B][center]什么是纳米技术 [/center][/B] 纳米是长度单位,原称"毫微米",就是10-9(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。  从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。  纳米技术包含下列四个主要方面:   第一方面是纳米材料,包括制备和表征。在纳米尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性质)和原子的相互作用将受到尺度大小的影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高,但不舱裂:无机的超微粒子灰分在加入橡胶后,将粘在聚合物分子的端点上,所做成的轮胎将大大减小磨损和处长寿命。   第二方面是纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。   第三方面是纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定 DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。   第四方面是纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。"更小"是指响应速度要快。"更冷"是指单个器件的功耗要小。但是"更小"并非没有限度。  纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的  在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技。"大挑战"机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括:   把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。  由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。  生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。  通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾Ⅲ 处理器已经显得十分慢了。   运用基因和药物传送纳米级的MRI对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官   去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。  提高太阳能电池能量效率两倍。

  • 纳米医学畅想

    纳米医学畅想 纳米医学的研究内容十分广泛,最引人注目的是扫描隧道显微镜(STM)。这一非凡的仪器于80年代初研制成功,可以在纳米尺度上获取生命信息,研究者相继得到了左旋DNA、双螺旋DNA的碱基对、平行双螺旋DNA的STM图像。我国科学家利用STM成功的拍摄到表现DNA复制过程中一瞬间的照片。目前,研究已涉及到氨基酸、人工合成多肽、结构蛋白和功能蛋白等领域。 纳米使单位体积物质储存和处理信息的能力提高百万倍以上,人类有可能将存储了全部知识的纳米计算机安放在人脑中,或许有一天,图书馆就在我们的头脑内,每一个人都可能成为爱因斯坦、牛顿,老年性痴呆、记忆丧失等病症将会得到彻底治愈。纳米计算机可能用来读出人脑内的内容及品性,将一个脑内的信息转录到另一个脑内,这个脑可以是人脑,也可以是电脑。纳米医学也有可能改变人类自身,让人类成为能在天上飞、水中游,能进行光合作用或能在恶劣环境下生存的“超人”。将来,掌握纳米医学技术的医生,不仅能够“修理人”——治病,而且能够“改造人”——使其具有特殊功能。虽然这些设想有些离奇,但决非是毫无科学根据的幻想。即将进入临床应用的有:利用纳米传感器获取各种生化信息和电化学信息。已经取得重大成果的还有DNA纳米技术,主要应用于分子的组装。 已经在医药领域得到成功的应用。人们已经能够直接利用原子、分子制备出包含几十个到几百万个原子的单个粒径为1-100纳米的微粒。最引人注目的是作为药物载体,或制作人体生物医学材料,如人工肾脏、人工关节等。在纳米铁微粒表面覆一层聚合物后,可以固定蛋白质或酶,以控制生物反应。由于纳米微粒比血红细胞还小许多,可以在血液中自由运行,因而可以在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。 当把二氧化肽做到粒径为几十纳米时,在它的表面会产生一种叫自由基的离子,能破坏细菌细胞中的蛋白质,从而把细菌杀死。例如用二氧化肽处理过的毛巾,只要有可见光照射,上面的细菌就会被纳米二氧化肽释放出的自由基离子杀死,具有抗菌除臭功能。 将药物粉末或溶液包埋在直径为纳米级的微粒中,将会大大提高疗效、减少副作用。纳米粒可跨越血脑屏障,实现脑位靶向。另外,纳米粒脉管给药,可降低肝内蓄积,从而有利于导向治疗。纳米粒中加入磁性物质,通过外加磁场对其导向定位,对于浅表部位病灶治疗具有一定的可行性。在影像学诊断中,纳米氧化铁在病灶与正常组织的磁共振图像上,会有较大的对比度。 纳米粒用作药物载体具有下述显著优点:(1)可到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位;(2)具有不同的释药速度。(3)提高口服吸收药物的生物利用度。(4)提高药物在胃肠道中的稳定性。(5)有利于透皮吸收及细胞内药效发挥。如:载有抗肿瘤药物阿霉素的纳米粒,可使药效比阿霉素水针剂增加10倍。目前已在临床应用的有免疫纳米粒、磁性纳米粒、磷脂纳米粒以及光敏纳米粒等。 医用纳米机械或纳米微型机器人可潜入人体的血管和器官,进行检查和治疗,使原来需要进行大型切开的手术成为微型切开或非手术方式,并使手术局部化。纳米医用机器甚至可以进入毛细血管以及器官的细胞内,进行治疗和处理。这类机器可以将对人体的伤害减小到最低程度。含有纳米计算机的、可人机对话的、有自身复杂能力的纳米机器人一旦制成,能在一秒钟内完成数十亿个操作动作。如果数量足够多,就可以在几秒或几分钟内完成现今需几天或几个月甚至几年、几十年才能完成的工作。 和细胞一样,作业中坏了的微型机械可以随时被更换或修理。微型机械发展的顶峰,或许是可以自己增殖繁衍的纳米机器人。别以为以上设想不可思议。纳米科学家们相信这种愿望能够实现。 不难想象,倘若人类能直接利用原子、分子进行生产活动,这将是一个“质”的飞跃,将改变人类的生产方式和空前地提高生产能力,并有可能从根本上解决人类面临的诸多困难和危机,开创医学新纪元。

  • 单细胞“纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样

    原标题 “纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样 可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校(UCSC)研究人员开发出一种机器人式的“纳米生物间谍”系统,能从单个活细胞内提取出微量样本,进行RNA或DNA测序,而不会杀死细胞。研究人员表示,这种单细胞“纳米生物间谍”技术是一种了解活细胞内部动态过程的有力工具。相关论文发表在最近出版的美国化学协会《纳米》杂志上。 “我们能从活细胞中拿走一个‘生物间谍’,再把它送回该细胞,在几天内这样重复多次而不会杀死细胞。如果用其他技术,你不得不牺牲这个细胞才能分析它。”该生物传感与生物电技术小组负责人、UCSC巴斯金工程学院生物分子工程教授内德·波曼德说。 “纳米生物间谍”平台是研究小组用纳米吸液管开发的最新设备。纳米吸液管是一种小玻璃管,取液端越来越细,至尖端直径仅50到100纳米。波曼德说:“我能在实验室造出纳米吸液管,这不需要昂贵的纳米制造设备。但要进入一个细胞,问题是即使在高倍显微镜下,你也看不见吸液管尖端,不知道它偏离了细胞有多远。” 实验室博士后研究员亚当·赛格尔解决了这一问题。他基于在一台改造过的扫描离子电导显微镜(SICM),开发出一种反馈控制系统。该系统能利用通过纳米吸液管尖端的离子流作为反馈信号,在尖端接近细胞表面时探测其中的液滴。在尖端进入细胞之前,一种自动控制系统能定位它在细胞上面的位置,然后尖端很快插入穿透细胞膜,通过操控电压有控制地提取一小点细胞内物质。由于吸液管尖端极精细,对细胞造成的损害极微小。 研究小组用这种系统从活细胞中提取的微量细胞物质,估计只有50毫微微升(千万亿分之一升),约一个人体细胞百分之一的量。他们从单个人体癌细胞中提取物质并进行RNA测序,还从人类成纤维细胞中提取了线粒体并对其进行了DNA测序。“人们已经知道,线粒体和多种神经退化疾病有关。该技术可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性。”波曼德说。 该技术应用前景广阔。波曼德希望能与其他研究人员合作,探索其更多用途。“对于癌症生物学家、干细胞生物学家等想要了解细胞内部情况的科学家来说,这是一种多功能的平台。”(常丽君)来源:中国科技网-科技日报 2014年01月20日

  • 【分享】银纳米粒子极易伤害某些有益菌 恐破坏土壤系统

    加拿大科学家研究认为,某些工业产品中含有的银纳米粒子对一些生活在北极极地土壤中有益的细菌来说毒性非常大。科学家发现,将一定数量的银纳米粒子加入取自北极极地的土壤中后,会造成土壤中的许多种类的细菌数量减少,还会使一种有益的慢生菌全部消失。科学家担心纳米粒子进入自然环境可能破坏土壤生态系统。相关文章发表在最新一期出版的《有毒材料》杂志上。  银纳米粒子作为抗微生物剂被大量用于防臭袜和T恤衫等日用消费品中。据统计,目前市场上有1300多种产品含有纳米粒子,这些产品包括不粘锅、织物柔软剂、长毛绒玩具以及某些食物和饮料等。参与此项研究工作的加拿大女王大学生物学家维吉尼亚·沃克表示,该研究成果有助于促请人们重新考虑如何更加安全使用纳米粒子。   沃克称,全球每年生产出数百万吨纳米粒子,其中不少最终将进入到环境中,他们的研究工作就是想找出这些纳米粒子到底对土壤中的细菌有何影响。   研究小组在加拿大极地地区收集了土壤样品,他们认为极地地区无人居住,因此土壤还未受到纳米粒子的污染。研究人员分析了这些土壤中的脂肪酸和DNA(脱氧核糖核酸),以确定土壤中含有哪些细菌。然后,研究人员将土壤与银、铜、硅等纳米粒子分别混合,使其含量达到土壤重量的0.066%。半年后,他们对土壤样品中的脂肪酸和DNA再次进行了分析,并将结果与未含纳米粒子的土壤样品进行比较。他们发现,铜和硅纳米粒子对土壤的影响不大;但是在掺入银纳米粒子的土壤中,一种称为Bradyrhizobiumcanariense的慢生细菌完全消失了,大多数其他细菌的数量也降低了,细菌DNA的总数量下降了44%,只有一种叫Bacillales的细菌其数量有所增加,而这种细菌的生存能力向来就非常强。   研究人员非常关注这种慢生细菌的消失,因为它是一种固氮细菌,对植物从土壤里吸收氮非常有用。而在实验室试验中,他们再次确认了这种慢生细菌比其他细菌更易受到银纳米粒子的负面影响。即便是面对低于土壤里10倍量的纯纳米粒子,这种细菌都会立即死亡。  研究人员因此担心,银纳米粒子的影响可能破坏极地区域的生物地理化学循环。(科技日报)

  • 【分享】什么是纳米科技?

    纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。纳米科技的研究内容 创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置 探测和分析纳米区域的性质和现象 什么是纳米?  纳米是尺寸或大小的度量单位:千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→纳米( 10-9) 4倍原子大小,万分之一头发粗细 纳米科技研究什么问题?  生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎可以改变人们的生活方式。  纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 还原论:把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成;分子生物学;转基因食品、克隆羊;原子光谱和激光;固体电子论和IC;几何光学到光纤通讯。 宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就:计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式  科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。例:分子合成 ≤1.5nm, →活体 微电子技术在0.2μm,显微外科只能连接大、小、微血管≤ PM10和PM1.5的微粒几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,像真是一些长不大的孩子。  在10nm尺度内,由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。 原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律 探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法 新概念和新理论:强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系 应用 新科学还是老理论的翻版?历史悠久的新科学技术西汉铜镜和黑漆鼓徽墨漆器催化剂材料感光材料和彩色胶片含有高岭土颗粒的轮胎WHY?不清楚近十年,计算机和材料设计;探测技术STM、AFM、SNOM;IC和生命科学的推动;制备技术发展;理论的发展高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料 为什么小尺寸会有如此重要的影响? 表面效应 小尺寸效应 量子限域效应 研究目标和可能的应用 材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复; 微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统; 医学与健康快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物“导弹”技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等

  • 我国科学家提出一种新的量子传感范式为十纳米以下芯片的缺陷检测提供技术支撑

    日前,中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展,提出基于信号关联的新量子传感范式,实现对金刚石内点缺陷的高精度成像,并实时观测了点缺陷的电荷动力学。相关研究成果近日在线发表于《自然光子学》。此次工作中,研究团队提出了一种新的量子传感范式,即利用多个量子传感器之间的信号关联,提升对复杂对象的解析能力和重构精度。研究团队基于自主发展的氮-空位色心制备技术,可控制备出相距约200纳米的三个氮-空位色心作为量子传感系统,通过对随机电场探测展示了这种新的量子传感范式。金刚石是一种性能优异的宽禁带半导体材料,材料中点缺陷的电荷动力学会带来随机的电场噪声。研究团队成功对微米范围内16个点缺陷进行了定位,定位精度最高达到1.7纳米。基于这种关联分辨和精确定位的能力,他们还实现了对每个点缺陷电荷动力学的原位实时探测,为研究体材料内部点缺陷的性质提供了新的方法。研究人员介绍,这一成果展示了基于量子技术的超高灵敏度缺陷探测,甚至在一千亿个正常原子中出现一个缺陷也能探测到。这要比目前最灵敏方法的探测极限提升两个数量级以上,有望为当前十纳米以下芯片中的缺陷检测提供一种强有力的技术手段。[来源:光明日报][align=right][/align]

  • 【资料】金纳米颗粒微观结构首次得到揭示

    [B]“这是一项应该被写入教科书的重要发现” [/B]纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。美国科学家的一项最新研究,首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。 由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感,实验室中经常用金纳米颗粒作为示踪剂,比如探测样本中是否存在某种DNA或者蛋白质。为了防止不同金纳米颗粒的原子之间形成化学键,科学家经常在金纳米颗粒表面覆盖一层保护性分子层,最常用的是含硫的分子团。如果改造这些含硫分子团,使其具有特殊的绑定位点或者荧光标记,观察和区分金纳米颗粒将更加容易。 尽管如此,科学家对金纳米颗粒的结构却没有清晰的认识,有认为金纳米颗粒是胶质的,形状杂乱,大小不一,还有认为它们是具有同一尺寸和结构的离散分子。 在最新的研究中,美国斯坦福大学Roger Kornberg领导的小组成功制备出了有单层硫醇保护的金纳米颗粒晶体,并利用X射线结晶学技术,首次对它们的精确结构进行了成像。值得注意的是,制备晶体和确定结构一样,都是突破性的进展。

  • 【求助】关于纳米金属颗粒的观察

    前一段时间看了几个样品,这些样品应该是经过还原后的纳米金属晶体,但XRD判定为无定形。电镜开始观察时通过电子衍射判断样品应该是无定形的,但样品经过电子束较长时间辐照之后(大约1分钟),在同一位置开始出现纳米颗粒,经过HRTEM分析,应该是金属纳米晶体。那么我觉得有两种可能:其一,电子束对样品起到了加热作用,本来是很小的原子簇,加热后逐渐张大,形成纳米晶,其二,样品不是金属态的,而是氧化态,经过电子束的还原,得到了相应晶体。当然也可能是二者的合力。那么如果只是用电镜如何判断是何种作用方式呢?谢谢!

  • 国家纳米中心等提出的新型纳米药物设计有望突破经典理论

    中科院纳米生物效应与安全性重点实验室(国家纳米科学中心和中国科学院高能物理研究所共建)的赵宇亮、陈春英等科研人员的实验研究工作与IBM周如鸿研究员的理论模拟相结合,在肿瘤高效低毒纳米药物的研究方面,取得重要的进展(PNAS, 109, 15431, 2012)。这是继2010年和2011年后,该研究组在《美国国家科学院院刊》发表的又一研究成果。 该研究组在2004年发现,原来设计为新一代MRI医学造影剂的含Gd金属富勒烯具有高效抑制肿瘤生长的功能。通过表面化学修饰,研究人员得到了几乎没有毒副作用的Gd@C82(OH)22。它不杀死肿瘤细胞,而是通过调节肿瘤细胞周围的微环境(改善肿瘤细胞生长的“土壤”),把肿瘤细胞“监禁”起来。通过近9年的动物实验和细胞实验研究发现,这种新的方法,不仅抑制肿瘤生长,也高效抑制肿瘤转移。 进一步的动物实验和分子动力学模拟研究发现,Gd@C82(OH)22纳米药物与靶分子的相互作用过程与药物设计的经典理论不同,Gd@C82(OH)22纳米颗粒并不作用于靶分子基质金属蛋白酶(MMP)的活性位点。Gd@C82(OH)22分子首先自身通过氢键相互作用形成棒状排列的纳米颗粒,然后通过纳米颗粒扩散运动接近靶分子的疏水区域,产生非特异性的疏水相互作用,而这只是一个过渡态。最终纳米颗粒和靶分子MMP之间通过氢键作用和疏水作用形成特异性结合。这种特异性结合区域在MMP的疏水区域,而不是传统的活性位点。 该研究结果第一次提出的新型纳米药物的设计有可能超越经典的理论和传统的思路:在传统的“锁眼”以外,靶分子可以为纳米颗粒(而非传统的“分子”)药物提供更为广阔的结合区域。这大大拓展了设计新型药物的可能性。 目前全世界在纳米药物领域的研究主要用纳米颗粒作为载体载带现有的药物,而把Gd@C82(OH)22纳米颗粒直接作为肿瘤治疗药物(不需要载带传统药物),到目前为止还是第一次。该实验室通过近9年的系统研究,已经完成8个肿瘤模型的动物实验。除了深入开展该研究中的抑制肿瘤新机制外,2012年高能所已建成一条中试生产线,并正在推进临床前研究的相关工作。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201211/W020121123539967315650.jpg 图:新型纳米药物的设计有可能超越经典的理论和传统的思路:在传统的“锁眼”以外,靶分子可以为纳米颗粒(而非传统的“分子”)药物提供有更为广阔的结合区域。这大大拓展了设计新型药物的可能性。

  • 上海应物所发现金纳米粒子对果蝇代谢信号通路的调控作用

    金纳米粒子很可能是最早被用作药物的纳米材料,其历史甚至可追溯到几千年前的古埃及——炼金术士们将金熔化后制成金水供法老饮用,其中就含有金纳米粒子。直到中世纪的欧洲,贵族中也流行着类似的方法。现代的纳米研究表明,金纳米粒子细胞毒性很低,生物安全性良好,因而被广泛应用于纳米药物研究。科研人员猜想,进入动物体内的金纳米粒子是否可能产生其它独特的生物效应呢? 近期,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室樊春海、黄庆研究员和中国科学院系统生物学重点实验室宋海云研究员开展合作研究,课题组的科研人员王彬、陈楠和魏应亮以果蝇为动物模型的工作表明,经食物摄取的金纳米粒子能够显著增强胰岛素和生长因子下游的PI3K/Akt信号通路,促进细胞对食物中营养成分的吸收和利用。相关论文已于近日发表于自然出版集团的综合性杂志《科学报道》(Scientific Reports 2012, 2:563)。 PI3K/Akt信号通路是多细胞生物中高度保守的合成代谢通路。果蝇幼虫通过PI3K/Akt信号通路将摄入的营养成分以甘油三酯的形式储存,以满足成蛹期的能量需求。果蝇幼虫摄取掺入金纳米粒子的食物后,PI3K/Akt信号通路活性上升,并通过SREBP通路增加甘油三酯的合成。在能量限制(calorie restriction)导致PI3K活性下降的条件下,金纳米粒子的这一效应表现更加显著。如果在喂食金纳米粒子的同时抑制Akt信号通路,能够消除其对脂合成代谢的作用,说明金纳米粒子的代谢效应是通过促进PI3K/Akt信号通路实现的。进一步研究表明,金纳米粒子并没有改变果蝇的进食量,其促进PI3K/Akt信号通路的机制,一部分在于促进细胞对营养成分的摄取,一部分在于促进PI3K定位于细胞膜。 该研究揭示了金纳米粒子一种出人意料的生物学效应,预示了其在糖尿病等代谢紊乱研究中的应用前景。 该研究工作得到科技部、国家自然基金委和中国科学院的支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120823596824413298.jpg金纳米粒子对果蝇代谢信号通路的调控作用

  • 【转帖】纳米限域研究取得新进展

    分子在纳米孔道限域环境中扩散和反应显示了非常独特的物理化学特性,理论工作者已经进行了大量的计算和模拟。近日,中科院大连化学物理研究所包信和研究员带领的“界面和纳米催化”研究组(502组)在自行研制的一套与固体核磁共振仪耦合的动态催化反应系统中,采用激光诱导超极化129Xe技术,首次在模拟催化反应条件下直接观察到了甲醇分子在孔径为0.8nm的CHA分子筛孔道扩散和脱水过程,并精确获得了分子扩散和反应的动力学参数。相关方法和实验结果以研究论文形式(Article)发表在最近一期的《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 131(2009)13722-13727),被认为是“一种对纳米孔催化反应研究具有重要意义”的发明。  纳米限域效应在光学、电子器件以及催化反应等领域具有很大的应用前景,分子在纳米限域空间中的吸附和反应动力学一直受到理论和实验研究者的广泛关注。理论研究已经预示,限域在纳米空间中物质将会显示出与自由状态下明显不同的物理化学特性,但是,由于在真实条件下分子的扩散速度很快,而且纳米孔道中分子浓度极低,实验研究需要发展原位-动态和高灵敏的检测手段。该研究组张维萍、包信和和博士研究生徐舒涛等对商用核磁共振“魔角旋转”(Magic Angle)的探头进行改进,自行研制了一套与固体核磁共振仪器相耦合、适合于分子扩散和催化研究的高温原位-动态研究系统,并将国际上已广泛采用的激光诱导超极化129Xe技术引入动态反应过程的研究,使NMR的检测灵敏度提高了1万多倍,从而使固体核磁采谱时间缩短到10秒以内。将该技术成功用于研究甲醇在CHA纳米分子筛笼内的吸附、扩散和脱水反应过程,首次获得了接近真实反应条件下纳米孔道中活性位在反应过程中的动力学参数,大大加深了对甲醇在分子筛孔道中酸助脱水和转化过程机理的理解和认识。  近年来,该研究组系统地将高灵敏核磁共振技术用于催化反应过程和材料合成过程的原位-动态研究,不断取得重要进展 (J. Am. Chem. Soc., 130(2008)3722,J. Am. Chem. Soc., 131(2009)10127)。

  • RNA递送纳米粒子系统能关闭特殊基因 抗癌药物开发中的瓶颈问题或找到克服途径

    中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道,美国麻省理工大学和哈佛大学达纳—法伯癌症研究所、布罗德研究所合作,利用RNA介入(RNAi)方法开发出一种RNA递送纳米粒子系统,能大大加快筛选抗癌药物标靶进程。首个小鼠试验显示,一种以ID4蛋白为标靶的纳米粒子能缩小卵巢肿瘤。相关论文在线发表于《科学·转化医学》上。 通过对癌细胞基因组进行测序,科学家发现了大量基因变异或被删除。这对寻找药物标靶来说是个福音,但对测试标靶来说,却几乎成了不可能的任务。论文高级作者、麻省理工大学卫生科学与技术教授桑吉塔·巴蒂雅说,这种纳米粒子系统克服了抗癌药物开发中的瓶颈问题。“我们所做的是努力建设一条管线,在这里你可以测试所有的标靶,然后通过小鼠模型筛选出重要标靶。你可以用RNA介入的方法,确定想要进入临床试验的标靶的优先顺序,或者开发抵抗它们的药物。” 通常筛选出药物标靶后,下一步是通过基因技术让小鼠缺乏该基因(或该基因过度表达),观察肿瘤长出来以后它们有什么反应。但还有一种更快的方法,就是在肿瘤出现后简单地将它们关闭,RNA介入法为此提供了广阔前景。在自然的RNA介入中,RNA短链与信使RNA(mRNA)结合,负责递送怎样构建蛋白质的指令。如果mRNA被破坏,就无法造出相应的蛋白质。 自上世纪90年代末发现RNA介入以来,科学家一直在研究怎样利用这一过程来治疗癌症。但要找到一种安全有效地瞄准肿瘤的方法,尤其是让RNA进入肿瘤,还有很多困难。 在实验中,研究人员将目标集中在ID4蛋白,因为在约1/3的高侵略性卵巢肿瘤中,这种蛋白都被过度表达。该基因显示出与胚胎发育有关:它在生命早期已经关闭,不知什么原因在卵巢肿瘤中被重新激活。 他们设计了一种以ID4为标靶的RNA递送纳米粒子,能同时瞄准并进入肿瘤,这是以往的RNA介入方法做不到的。其表面标记有一种短链蛋白片断,这让它们能进入肿瘤细胞,这些蛋白片断会被拉向肿瘤细胞中一种特殊蛋白p32。研究人员还发现了许多这类片断。纳米粒子外面有一层膜,内部是RNA链与蛋白质的混合。粒子进入肿瘤细胞后,蛋白质—RNA混合物能穿过膜层进入细胞内部,开始破坏mRNA。经过对卵巢肿瘤小鼠的实验,研究人员发现,通过RNAi纳米粒子治疗,能消除大部分的肿瘤。 在潜在标靶中,有许多蛋白无法与传统药物结合,而新粒子能递送RNA短链关闭特殊基因,使科学家能继续“追捕”这些“没有可能”的蛋白。达纳—法伯研究所癌症基因组发现中心主任哈恩说:“如果这一方法能在人体内发挥作用,将再打开一类全新的药物标靶。” 联合研究的目标是开发一种“混合与剂量”技术,通过混合不同的RNA递送粒子,瞄准特殊基因。目前,研究人员正在用纳米粒子系统测试其他可能的卵巢癌标靶和包括胰腺癌在内的其他类型癌症,并在研究将ID4—标靶粒子开发为一种卵巢癌疗法的可能性。(记者 常丽君) 《科技日报》(2012-09-17 二版)

  • 创新科技公司欢迎您参加2011年纳米科技大会

    创新科技公司欢迎您参加2011年纳米科技大会2011 年 10 月 23-26日,创新科技(中国)有限公司将参加由国家外国专家局国外人才研究中心、中国医药生物技术协会主办,百奥泰国际会议(大连)有限公司承办的第一届纳米科技大会。地点在大连世界博览广场。本次大会的主题是“专业纳米科技盛会”。已邀请到来自中国、美国、加拿大、德国、英国、法国、日本、韩国、澳大利亚等 30 多个国家的院士、知名学者及企业家出席大会并做主题报告。大会瞄准前沿科技和国际热点,设置了十六大分会,包括:纳米科学与纳米技术的最新突破;量子纳米电子学与半导体技术;纳米材料与纳米结构;纳米能源;纳米涂层与胶粘剂;纳米印刷及包装;汽车工业中的纳米技术;纳米制造;纳米清洁技术,纳米环境等议题,将有400多位演讲人登台报告最新的研究进展。同时,创新科技(中国)有限公司将在2011年纳米科技大会上展出有机溶剂纯化系统,小型有机溶剂纯化系统,惰性气体手套箱和色谱仪等产品。届时,我们真诚的邀请您前来参观我们的产品。详情可登录网站:http://www.expo-china.com/pages/exhi/201106/43195/exhi_detail_gaikuang.shtml

  • 【求助】想做纳米颗粒的成分分析

    用EDS做过宏观整体的成分测试,但听测试老师说也只能做一个定性的有无的判断,不能定量分析现在想进一步获得元素在纳米颗粒中的分布情况,比如是在集中聚集在核还是富集在表面,纳米球的尺寸从几纳米到30纳米不等,不知道有没有办法进行这样的分析,比如自己查到得基于EELS的能量过滤系统可以进行类似的线扫面对元素分布进行成像?纳米球的主要元素有F还有Pb等大于40号的重金属元素,不知道能不能实现。特此请教,希望大家帮忙解答

  • 关于纳米中草药

    纳米中草药是指运用纳米技术制造的、粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂,具有增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性等特点。纳米中草药技术(nanotechnology)是指在纳米尺度下对物质进行制备、研究和工业化,以及利用纳米尺度物质进行交叉研究和工业化的一门综合性的技术体系。纳米技术作为高新技术,可广泛应用于材料学、电子学、生物学、医药学、显微学等多个领域,并起着重要的作用。 一、纳米中草药的特点 1、原药纳米化后呈现新的药效或增强原有疗效中药被制成粒径0.1~100 nm大小,其物理、化学、生物学特性可能发生深刻的变化,使活性增强和产生新的药效。如灵芝通过纳米级处理,可将孢子破壁,并采用超临界流体萃取技术萃取出灵芝孢子的脂质活性物质,从而增强抗肿瘤的功效。 2、改善难溶性药物的口服吸收。在表面活性剂、水等存在下,直接将药物粉碎成纳米混悬剂,增加了药物溶解度,适于口服、注射等途径给药,以提高生物利用度。 3、增加药物对血脑屏障或生物膜的穿透性。纳米粒能够穿透大粒子难以进入的器官组织、血脑屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(NADM)可以改变阿霉素的体内分布特征,对肝、脾表现出明显的靶向性,而血、心、肺、肾中的药物分布则减少。 4、靶向作用。在研究中发现,一味普通的中药牛黄,加工到纳米级水平后,其理化性质和疗效会发生惊人的变化,甚至可以治疗某些疑难杂症,并具有极强的靶向作用。 5、使药物达到缓释、控释。借助高分子纳米粒作载体等技术手段,可实现药物的缓释、控释。如雷公藤乙酸乙酯提取物固体纳米脂质粒有良好的缓释、控释功能。二、纳米中草药的制备技术及其进展 纳米中药的制备是研究纳米中药最基础的,也是最重要的问题。将纳米技术引入中药的研究,必须考虑中药组方的多样性、成分的复杂性,例如中药单味药可分为矿物质、植类药、动物药和菌物药等,中药的有效部位和有效成分又包括无机化合物和有机化合物、水溶性成分和脂溶性成分等,因此,针对不同的药物,在进行纳米化时必须采用不同的技术路线。此外,还必需考虑中药的剂型。纳米中药与中药新制剂关系十分密切,如何在中医理论的指导下进行纳米中药新制剂的研究,将中药制成高效、速效、长效、剂量小、低毒、服用方便的现代化制剂,也是进行中药纳米化所必须考虑的问题。纳米中药是针对中药的有效成分或有效部位进行纳米技术加工处理,开发中药的新功效。聚合物纳米粒可作为药物纳米粒子和药物纳米载体。药物纳米载体系指溶解或分散有药物的各种纳米粒,药物纳米载体包括纳米脂质体、固体脂质纳米粒以及纳米囊和纳米球。而对于不同类型的纳米中药,有不同的制备方法。三、纳米中草药的加工方法。 1、纳米超微化技术是改进某些药物的难溶性或保护某些药物的特殊活性,适用于不宜工业化提取的某些中药。如矿物药、贵重药、有毒中药、有效成分易受湿热破坏的药物、有效成分不明的药物。目前比较常用的是超微粉碎技术。所谓超微粉碎是指利用机械或流体动力的途径将物质颗粒粉碎至粒径小于10 μm的过程。根据破坏物质分子间内聚力的方式不同,目前的超微粉碎设备可分为机械粉碎机、气流粉碎机、超声波粉碎机。 2、机械粉碎法是利用机械力的作用来实现粉碎目的。边可君等采用自主开发的温度可控(-30~-50℃)的惰性气氛高能球磨装置系统制备纳米石决明。将石决明置于配有深冷外套的惰性气氛球磨罐中,同时装入磨球,磨球与石决明粉比保持在15:1~5:1范围,控制高能球磨机的转速(200~400 r/min)和时间(2~60 h),获得了平均粒度不大于100 nm的石决明粉末。 3、气流粉碎法是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作用为颗粒的载体。颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比,气流粉碎产品粉碎更细,粒度分布范围更窄。同时气体在喷嘴处膨胀降温,粉碎过程中不会产生很大的热量。所以粉碎温升很低。这一特性对于低融点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。 备注: 纳米中草药的常用方法较为普遍的有两种:一是喷雾干燥法,二是高能球磨法。   中药纳米超微化技术既丰富了传统的炮制方法,又能为中药的生产和应用带来新的活力。纳米产品目前已成为中药行业新的经济增长点。将这项技术应用于中药行业可以开发具有更好疗效、更优品种的纳米中药新产品。这将对中药行业的发展带来深远的理论和现实。

  • 深圳先进院碳纳米X射线成像技术取得进展

    中国科学院深圳先进技术研究院承担的国家科技支撑计划“基于碳纳米X射线发射源的CT系统研发”课题团队利用自主研发的碳纳米管薄膜成功地获取首张X射线二维成像图。1月17日,科技部组织的专家组在先进院听取了团队工作汇报并现场考察了该成像装置,对该技术表示了充分肯定,这是我国在碳纳米管X射线源成像研究方面取得的突破性进展和成果。 碳纳米管X射线源是最近几年发展起来的被认为是具有革命性的新型X射线源。具有一百年历史的传统X射线源基于热电子发射阴极,而碳纳米管X射线源创新性的用碳纳米管场发射阴极取代热阴极,从而使该X射线源具有可控发射、高时间分辨、低功耗且易于集成等诸多优势。这些优势将给X射线CT带来结构上的突破。其中,最具潜力的方向之一即基于碳纳米管X射线源阵列的静态扫描CT。该CT以电子式的扫描取代传统的机械转动来获取不同角度的图像,可消除机械转动带来的成像伪影,缩短扫描时间,从而减少病人的辐射剂量,有望提高CT扫描的图像精度。 先进院医工所劳特伯医学成像中心研究团队,经近2年的技术攻关,制备出性能优异的碳纳米管薄膜并研制了基于新光源的X射线成像系统。自主研发的碳纳米管薄膜发射电流密度已达到国际先进水平,研制的X射线源成像系统获得了首张X射线二维成像图。团队目前正在进一步提高阴极稳定性、优化射线源结构,以期开展CT的三维成像。 据悉,作为该课题承担单位的深圳先进院在注重自主研发的同时,也重视与国际前沿单位的密切合作。项目团队所在研究影像中心及国家地方联合高端影像工程实验室在CT系统研制方面具有重要的经验和基础,曾成功研发了高分辨显微CT和低剂量口腔CT,显微CT已经成功应用到中国科学院动物研究所,口腔CT已经进入产业化阶段。正在研发的碳纳米管X射线CT作为一项前瞻性的科学研究,为开发新一代的CT系统储备技术,形成自主知识产权。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201301/W020130122537020414424.png左:成像装置图              右:成像图

  • 简易纳米黏合系统能速查水中重金属 可用于检测食品中汞和镉等有毒污染物

    科技日报讯 据物理学家组织网9月9日报道,瑞士和美国的一个研究小组在纳米粒子的基础上,设计出一种简单的纳米黏合搭扣系统,其颗粒上附着的细毛可及时发现并捕获汞、镉等重金属分子。该技术使检测水中及食用鱼体内有毒污染物变得更为容易且廉价。研究结果发表在9月9日的《自然·材料》上。 甲基汞是一种具有神经毒性的环境污染物,主要侵犯中枢神经系统,可造成语言和记忆能力障碍等。它很容易在河流和湖泊中发现,被湖中的鱼虾吞食后,毒素会顺着食物链累积到金枪鱼和箭鱼等大型掠食性鱼类中,如果被人食用则会累积在人体大脑中。美国、法国、加拿大的公共卫生当局建议孕妇禁食鱼类,因为汞会损害胎儿神经系统的发育。而问题是,甲基汞很难被检测出来,同时目前的监测技术过于昂贵和复杂。 瑞士洛桑联邦理工学院和美国西北大学的研究人员说,这项技术将一条覆盖着一层多毛的纳米粒子的玻璃浸入到水中,当离子也就是带正电的粒子如甲基水银或是镉离子,进入到两条毛线之间,毛线即会收拢起来,将其捕获。电压测量装置会显示捕获的污染物数量,原理是被困在纳米黏合搭扣内的离子越多,产生的电力便会越多。通过改变纳米毛线的长度,研究人员可以检测各种特定种类的污染物。 研究人员说,该测量设备的成本只有几百美元。如果在现场做分析,结果可以立即获得。而用传统的方法,还必须取样送到实验室,用价值数百万美元的设备进行分析。 研究人员分别在芝加哥附近的密歇根湖和佛罗里达州的大沼泽地进行了测试。在分析相同的样品之后,如此简易低廉的设备与美国地质勘探局的设备检测报告得出了近乎相同的数据结果。研究人员说,该系统可以作为一种必要的公共卫生措施,检测饮用水和食品,特别是在将鱼投放到市场之前进行必要检测。(华凌)

  • 【分享】ISO公布关于纳米材料风险评估的新标准

    2011年5月18日消息,国际标准化组织(ISO)于近日发布了关于纳米材料风险评估的新标准ISO/TR 13121:2011。该标准对识别、评估、定位、最终决定,以及纳米材料的潜在风险发展和开发利用交流等进程进行了描述,旨在更好保护公众、消费者、工人和环境的健康和安全。ISO/TR 13121:2011标准能为风险评估和风险管理决策提供有效的指导信息,还包括如何在面对不完全或不确定信息时使用合理假设和合适的风险管理措施。标准还包括了获得新信息时假定、决策及操作方法,以及如何更好与利益相关者就信息和决策开展讨论。

  • 【新闻】我国纳米科技论文总数已居世界前列

    毫无疑义,纳米科技是当今世界科技发展的一个热门领域,也是科学家和百姓众说纷纭的一个前沿科学话题。在刚刚创刊的《前沿科学》杂志上,刊载了中国科学院院士白春礼和中国国家纳米科学中心研究员裘晓辉撰写的《中国纳米科技研究的进展》一文。 在这篇论文中,作者总结了过去十年中国在纳米科技的基础研究和应用研究中取得的重要进展,概述了中国科技人员近期在纳米科技的部分研究领域中所取得的突出成就,并且就我国纳米科技发展过程中存在的一些问题进行了分析。 近日,记者采访了裘晓辉研究员,请他向读者介绍中国纳米科技研究的现状及进展。 裘晓辉指出,在世界范围内,无论是发达国家还是发展中国家,各国政府都已认识到纳米科技的发展将成为21世纪经济增长的新动力,因而在不断地加强对纳米科技研发的投入。我国不仅于2001年成立了全国纳米科技指导协调委员会,统筹规划全国的纳米科技研究方向,而且在2006年初由国务院制定的《2006—2020年国家中长期科学和技术发展规划纲要》中将纳米科学列入了这段时期内基础科学研究的四个主要方向之一,将纳米材料和纳米器件作为发展先进材料的重点目标。与纳米技术相关的重点研发项目有:纳米电子学和纳米生物学的核心技术;新功能材料的研发及工业化;发展亚微米尺度上的微纳电子机械系统。

  • 【转帖】未来纳米材料的发展方向

    5.纳米科学与技术 (1)研究方向:研究物质在纳米尺度上表现出的物理、化学和生物特性,单分子的特性和相互作用,为以原子、分子为起点,设计和构筑新的纳米结构、材料和器件,提供科学基础和理论准备。加强对纳米结构新的测试和表征方法的研究和探索,加深对纳米科技理论和方法的理解。 (2)应用方向,纳米技术的发展有5个主要方向:   以纳米材料(颗粒、C60、碳纳米管)为代表的方向;以从微电子向纳电子转化为代表的方向;以微光、机、电集成系统向纳光、机、电集成系统为代表的方向(MEMS――NEMS);以纳米生物学、系统为代表的方向;以纳米物理化学性质、制备、表征等为代表的方向。 (3)纳米技术在纺织领域的应用:   目前,纳米技术在纺织方面的应用主要表现在纳米复合纤维及纳米技术在纺织后整理等方面。   ①纳米复合纤维:化学纤维中加入纳米级添加剂,可以制造出新一代功能性更强的、不同用途的优良复合化学纤维。这种方法的技术难度比直接制造纳米纤维的难度要低,是近期内纳米技术在纺织领域中应用的主导方向。结合当前的实际情况,应考虑发展以下几类纤维:   ●抗紫外纤维   纳米TiO2和纳米ZnO等陶瓷粉,由于小尺寸效应,对光的吸收性很强。以它们为无机紫外线屏蔽剂制成的抗紫外线型纤维或织物,不仅可全面抵御UV-A、UV-B对人体皮肤的伤害,而且还能反射可见光和红外线,具有遮热功能,以此类纤维制成的织物,便于印染整理,手感柔软,透气凉爽,服用性好。目前从国内外研制生产的品种来看,涉及到涤纶、维纶、腈纶、锦纶、丙纶和粘胶纤维等。   ●抗菌、抑菌和除臭纤维   纳米级TiO2和ZnO等光催化无机抗菌剂可应用于超细纤维等特殊场合,是前景广阔的新型抗菌材料。它们可作为添加剂加到涤纶、丙纶、锦纶、腈纶、粘胶等化纤中,赋予各类纤维及其织物抗菌、抑菌、除臭功能,从而起到保健和美学作用,所制成的纤维不仅具有疏水导湿性、快干性、抗污性、密度小和手感柔软等特点,且抗菌性能持久。   ●导电纤维   将二氧化锡和氧化锌等白色纳米粉体与纤维高聚物混合纺丝或通过吸附法及浸渍化学反应使其覆盖于纤维表面上,制成白色导电纤维,可用来制作防护服、工作服和装饰性导电材料。   ●远红外纤维   此类纤维可以吸收太阳光和人体辐射的远红外线,也可以发射出波长和功率与其温度相适应的远红外线,因而使织物具有更好的保暖效果;它还能吸引人体自身向外散发的热量,并再向人体反射易吸收的远红外线。同时,由于特殊的物理效能刺激人体生理发生变化,还能达到保健和抑菌的作用。远红外纤维除了具有反射功能外,还兼有抗可见光、近红外线和抗紫外线的功能,可用来制作夏日服装、野外工作服、遮阳伞及装饰用布等,孕育着十分广阔的市场。   ●空气负离子纤维   奇冰石纳米复合粉是将多种天然矿石进行深度加工,并添加纳米TiO2等纳米粉体制成的性能奇特的超细粉体。添加了奇冰石的丙纶、涤纶纤维,可以产生空气负离子,发射远红外电磁波,还可以释放人体需要的微量元素,因此可制作保健服、内衣、室内装饰布、窗帘、家用纺织品、汽车装饰布等。它还可以为人体随时补充所需要的微量元素,实现了医药工程和纺织工程的完美结合,易被广大消费者接受,具有较大的市场潜力。   ●高强高模量纤维   纳米碳管的强度极高,弹性模量也很高,甚至可以弯曲后再弹回,可用于制备高强高弹性纤维。另外,粘土与聚合物的复合能够大大提高材料的强度和模量,北京服装学院利用纳米粘土的这种功能,与聚酰胺插层聚合开发尼龙纳米功能纤维,使纤维的强度和模量有很大的提高,尤其是模量,可以提高2倍,但纤维的纺丝性能没有明显的改变。   除了上述功能纤维以外,采用纳米粉体对纤维进行改性,还可以开发多种功能纤维,如变色纤维、耐热纤维、芳香纤维、磁性纤维、储能纤维、发光纤维、阻燃纤维、吸水吸湿纤维、防水拒油纤维等。   ②纳米技术在织物后整理中的应用   ●直接涂层法获得功能性涂层   先将纳米微粒直接加入到织物整理剂中,使其均匀分散,然后使织物通过包含纳米微粒的整理液,在粘合剂作用下直接涂覆在织物表面,形成功能性涂层。   ●接枝技术法获得功能性涂层   对于某些涂层牢度不够、功能性不持久的情况,可采用接枝技术。具体可采用两条技术路线:一是将对纳米材料有很强的配位能力的有机化合物接枝到棉纤维上,制成简单的有机分子模板,再将纳米团簇组装到纤维上;二是在制备纳米微粒时,用可接枝到纤维上的化合物作为捕获剂,使纳米微粒通过捕获剂进行表面修饰形成"团簇",再把"团簇"接枝到纤维上。   (4)纳米改性涂料   实验研究表明,在各类涂料中添加纳米材料,如纳米TiO2,可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料,广泛应用于医院和家庭内墙涂饰;防紫外线涂料,用于生产防紫外线阳伞;吸波隐身涂料,用于隐形飞机、隐形军舰等国防工业领域及其他需要电磁波屏蔽场所的涂敷。在涂料中添加纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍提高,涂料的质量和档次大大升级。纳米二氧化钛超亲水性和超亲油性的开发应用将为涂层材料带来革命,使表面具有自清洁功效,防污、防雾、易洗、易干。纳米材料改性外墙涂料的耐洗刷性可由原来的1000多次提高到1万多次,老化时间延长2倍多,利用纳米材料的光学性能改性后的颜料色彩艳丽、保持持久且极易分散。   (5)纳米稀土   纳米稀土是目前国内纳米材料发展的热点之一。目前正在重点开发纺织纤维用纳米稀土材料、PDP\\LED用稀土发光材料、稀土荧光粉和高性能稀土合金。   纳米稀土的主要应用方向为汽车尾气催化剂(如纳米CeO2)、纺织纤维添加剂、高性能稀土发光材料、陶瓷及涂层等。   (6)纳米陶瓷   氧化钇锆是一种应用广泛的陶瓷材料,用纳米氧化钇和氧化锆能在较低温度下烧结成氧化锆陶瓷,具有很高的强度和韧性,可用作刀具和耐磨零件,也可制成陶瓷发动机部件。此外,稀土氧化物等纳米材料可以掺入普通陶瓷粉,喷涂在陶瓷基体上形成无机陶瓷腊(膜),代替聚四氟乙烯有机膜,做成耐热、无铅、不粘的日用陶瓷炊具。

  • 磁性纳米粒子在生物医学方面的应用

    磁性纳米粒子/磁性纳米颗粒(Magnetic Nanoparticles, MNPs)是近年来发展迅速且极具应用价值的新型材料,在现代科学的众多领域如生物医药、磁流体、催化作用、核磁共振成像、数据储存和环境保护等得到越来越广泛的应用。 在科学家、工程师、化学家和物理学家的共同努力下,纳米技术使得生命科学和健康医疗领域在分子和细胞水平上取得很大的进展。磁性纳米粒子是纳米级的颗粒,一般由铁、钴、镍等金属氧化物组成的磁性内核及包裹在磁性内核外的高分子聚合物/硅/羟基磷灰石壳层组成。最常见的核层由具有超顺磁或铁磁性质的Fe3O4或γ-Fe2O3制成,具有磁导向性(靶向性),在外加磁场作用下,可实现定向移动,方便定位和与介质分离。最常见的壳层由高分子聚合物组成,壳层上偶联的活性基团可与多种生物分子结合,如蛋白质、酶、抗原、抗体、核酸等,从而实现其功能化。因此磁性纳米粒子兼具磁性粒子和高分子粒子的特性,具备磁导向性、生物兼容性、小尺寸效应、表面效应、活性基团和一定的生物医学功能。 由于其独特的物理、化学特性,磁性纳米粒子可以简化繁琐复杂的传统实验方法,缩短实验时间,是一种新型的高效率的试剂。目前,磁性纳米粒子在生物医药方面主要应用在磁性分离、磁性转染、核酸/蛋白质/病毒/细菌等的检测、免疫分析、磁性药物靶向、肿瘤热疗、核磁共振成像和传感器等。下文将具体介绍磁性纳米粒子的性质及在生物医学领域的主要应用, 并列出对应于不同应用的具体产品。 磁性纳米粒子的性质 磁性纳米粒子有一系列独特而优越的物理和化学性质。随着合成技术的发展,已成功生产出一系列形状可控、稳定性好、单分散的磁性纳米粒子。磁性纳米粒子具有的磁性使其易于进行富集和分离,或进行定向移动定位。磁效应由具有质量和电荷的颗粒运动形成。这些颗粒包括电子、质子、带正电和负电的离子等。带电颗粒旋转产生磁偶极,即磁子。磁畴指一个体积的铁磁材料中所有磁子在交换力的作用下以同一方向排列。这个概念将铁磁与顺磁区别开来。铁磁性材料有自发磁化强度,在无外加磁场时,也具有磁性。铁磁材料的磁畴结构决定磁性行为对尺寸大小的依赖性。当铁磁材料的体积低于某个临界值时,即成为单磁畴。这个临界值与材料的本征属性有关,一般在几十纳米左右。极小颗粒的磁性来源于基于铁磁材料磁畴结构的尺寸效应。这个结论的假设是铁磁颗粒在具有最低自由能的状态对小于某个临界值的颗粒有均匀的磁性,而对较大颗粒的磁性不均匀。前者较小颗粒称为单磁畴颗粒,后者较大的颗粒称为多磁畴颗粒。当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低,矫顽力变成零,这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性,而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内,超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性,这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性,但由于氧化铁磁铁(Fe3O4)是地球上天然矿物中最具磁性的,且生物安全性高(钴和镍等材料具有生物毒性),因而在多种生物医学应用中,超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子最常见。 铁磁流体(磁流体)是在外加磁场作用下变得具有很强磁性的液体,它是既具有磁性又具有流动性的新型功能材料。铁磁流体是由纳米级的铁磁或亚铁磁构成的胶体溶液,颗粒悬浮于载体溶液中,载体溶液通常为有机溶剂或水。纳米颗粒完全被表面活性剂包裹以防止聚合成团。铁磁流体通常在无外加磁场时不保持磁性,因而被归类为超顺磁。铁磁流体中的纳米粒子在正常条件下由于热运动不发生沉降。 球形颗粒的磁性纳米粒子的比表面积(表面积与体积之比)与直径成反比。对于直径小于0.1um的颗粒,其表面原子的百分数急剧增大,此时表面效应显著。颗粒直径减小,比表面积显著增大,同时表面原子数迅速增加。当粒径为1nm时表面原子数为完整晶粒原子总数的99%,此时构成纳米粒子的几乎所有原子都分布在表面上,在表面原子周围形成很多悬空键,具有不饱和性,易与其他原子结合形成稳定结构,表现出高化学活性。因此,固定目标分子/原子效率高。[font='

  • 涂层纳米珠可向脑组织深处递药

    中国科技网讯 众所周知,脑部疾病很难治疗。据物理学家组织网近日报道,约翰·霍普金斯大学研究人员报告称,他们对运载药物的纳米粒子进行了改良,使其能按照预期,安全定量地渗透到脑组织深处。研究人员指出,这一改进在制造灵活药物递送系统、克服脑癌及其他器官疾病障碍方面迈进了一大步。相关论文在线发表于《科学·转化医学》上。 在做完脑肿瘤摘除手术后,标准治疗方案还需要进行化疗,以杀死病灶部位无法手术摘除的残留细胞。但化疗药物剂量很难控制,既要够大才能穿透组织,又要够小才能保证病人安全。这种方法预防肿瘤复发成功率并不高。 为了克服剂量难题,研究小组设计出一种纳米粒子,能在一段时间内持续、稳定地将小剂量药物递送到病灶部位,而且能顺利地一次性就到达大脑,不会被组织环境黏住。约翰·霍普金斯大学病理学家查尔斯·埃伯哈特说,传统的纳米粒子是用像绳子似的分子将药物紧紧缠裹成小球,遇水后缓慢分解,但递送效果并不理想,因为纳米粒子会黏在注射部位的细胞上,不向组织内部移动。 为此,该校化学与生物分子工程研究生、霍普金斯神经外科医生伊丽莎白·南希将聚乙二醇(PEG)涂在大小不同的纳米塑料珠上,稠密的PEG涂层让纳米珠变得更光滑,减小了其与周围环境的相互作用,而且涂层能保护纳米粒子免受机体防御系统攻击。 在组织实验中,他们给涂层纳米珠作了荧光标记,注射进小鼠和人的脑组织切片中,跟踪它们的运动情况,结果发现PEG涂层让较大的纳米珠也能透过组织,有些甚至接近了以往认为的透过脑组织最大限度的2倍。动物实验效果也相同。 随后,他们给一种携带化疗药物紫杉醇的生物降解纳米粒子涂上了PEG。在小鼠脑组织中,没有PEG涂层的纳米粒子运动非常慢,而有涂层的顺利扩散到组织中。南希说,现在纳米粒子能运载的药物量是以前的5倍,在脑组织中的运输距离是以前的3倍。下一步研究将看它们能否减缓动物体内肿瘤的生长。 研究人员指出,他们还希望进一步优化纳米粒子,将其与药物匹配以治疗其他脑部疾病,如多发性硬化症、中风、脑外伤、老年痴呆症和帕金森症等。(常丽君) 《科技日报》(2012-10-15 二版)

  • 【转帖】纳米中药浮出水面。

    一味普通的中药牛黄,加工到纳米级的水平,其理化性质和疗效发生了惊人的变化,甚至可以治疗疑难绝症,并具有极强的靶向作用。华中科技大学徐碧辉教授等据此提出了“纳米中药”的科学概念,并申请了纳米中药技术的第一个专利。    作为我国中药现代化最前沿的创新成果,纳米中药蕴藏着无限商机、财富和巨大的产业扩张潜力,引起国内外风险投资者的普遍关注,也因为项目“种子期”巨大的投资风险而裹足不前。    12月初,刚刚成立的华工创业投资公司选定“纳米中药”作为第一个风险投资项目,投入500万元建立纳米中药的产业化实体。它能否有效地预测和规避这一前沿项目“种子期”的投资风险,成为此间经济界人士关注的热点。    华工创投总经理李娟告诉记者,当今我国(内地)有风险投资企业近百家,风险投资基金80亿元,而真正用于“种子期”投资的只有十分之一。大多数投资者为了规避风险不得不放弃最具增值潜力的投资领域。华工创投与大多数风险投资企业不同,它是由华工科技等三家上市公司与华中科技大学共同出资组建的,强大的工程科技背景和便捷的融资、退出机制,采用组合投资的方式,有信心控制“种子期”的投资风险。它不是简单地投入资金,而是通过投资,进行资金、技术、管理、策略和人才等诸多要素的整合。    受聘前来武汉主持“纳米中药”产业化项目的深圳企业家王美根坦言:“纳米中药”对他是一个挡不住的诱惑。“种子期”的投资主要用于开发纳米中药的制备技术,建立药理、药效和毒理学的系统评价方法,为纳米中药产业化搭起技术平台。然后再选择典型的纳米中药进行产品和市场开发。一旦开花结果,可能引发中药行业新的技术革命。

  • 纳米科学的介绍

    [font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是[/font]80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,1990年在美国巴尔的摩召开的第一届国际纳米科学技术会议,并正式创办的《纳米技术》杂志,标志着纳米科学的诞生。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]纳米科学是指研究在[/font]0.1nm~100nm尺寸范围内物质具有的物理、化学性质和功能的科学,它包括纳米生物学、纳米电子学、纳米化学、纳米材料学和纳米机械学等新兴学科。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]而纳米科技是指一种用单个原子,分子制造物质的科学技术,它以纳米科学为基础,进行制造新材料、新器件,研究新工艺的方法。在这里纳米不仅是一个空间尺度概念,而且表示了一种新的思考方式,即生产过程越来越精细。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]人类通过在原子、分子和超分子水平上控制了纳米结构来发现纳米材料的奇异特性,以及学会有效地利用这些特性,使得人类能够按照自己的意志,在纳米尺度上直接操纵单个原子、分子的排布制造出具有特定功能的产品,最终能够仿照自然界生态中非常复杂的过程,这也是纳米科技的最终目的,换句话说,我们是为了更好地理解这个世界而研究纳米物质的。[/size][/font]

  • 什么是纳米抗体?纳米抗体的特性有哪些?

    [font=宋体][b]什么是纳米抗体?[/b][/font][font=宋体][font=宋体][url=https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody][b]纳米抗体[/b][/url]([/font][font=Calibri]nanobody, Nb[/font][font=宋体])是一种人工设计的抗体分子,又称为单域抗体([/font][font=Calibri]single-domain antibodies, sdAbs[/font][font=宋体])、[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体或[/font][font=Calibri]camelid[/font][font=宋体]抗体,是发现于羊驼、单峰驼等驼科以及鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼中的一种天然缺失轻链的重链抗体([/font][font=Calibri]heavy-chain antibodies, HCAbs)[/font][font=宋体]。[/font][font=Calibri]1993[/font][font=宋体]年,比利时的科学家在骆驼的血清中发现了一种天然轻链缺失的重链抗体,分子量约[/font][font=Calibri]95 kDa[/font][font=宋体],其中包括两个恒定区([/font][font=Calibri]CH2[/font][font=宋体]和[/font][font=Calibri]CH3[/font][font=宋体])、一个铰链区和一个重链可变区([/font][font=Calibri]variable heavy chain domain, VHH[/font][font=宋体]),接着克隆得到只包含一个重链可变区的单域抗体,即[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体。[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]抗体的晶体结构为[/font][font=Calibri]4 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]2.5 nm[/font][font=宋体]×[/font][font=Calibri]3 nm[/font][font=宋体]的椭圆形,分子量大小仅普通抗体的[/font][font=Calibri]1/10[/font][font=宋体],约[/font][font=Calibri]12-14 kDa[/font][font=宋体],是最小的完整抗原结合片段,因此又被称为纳米抗体。纳米抗体可用于肿瘤等疾病的治疗、疾病的检测、疫苗的研发等。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体特性:[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]1.[/font][font=宋体]高耐热性和稳定性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]将不同的纳米抗体在[/font][font=Calibri]37[/font][font=宋体]℃放置[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]周,结果其抗原结合活性均在[/font][font=Calibri]80%[/font][font=宋体]以上,表明纳米抗体在室温下保存相当稳定,这使其比常规抗体更易于储藏和运输。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]比较了鼠单抗和纳米抗体在高达[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃高温长时间处理的抗原结合活性,发现纳米抗体都保持了较高的活性仍能重新获得抗原结合能力,而所有常规抗体在[/font][font=Calibri]90[/font][font=宋体]℃处理后都丧失了活性,发生了不可逆的聚合。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]在恶劣条件,如在高热、离液剂、存在蛋白酶和极度[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]值变性的条件下(如胃液和内脏中),正常抗体会失效或分解,而纳米抗体仍具有高度的稳定性。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]2.[/font][font=宋体]高抗原结合性:[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体独特的结构决定了其高抗原结合特性:纳米抗体较长的[/font][font=Calibri]CDR3[/font][font=宋体],可形成一稳定的暴露的凸环结构(凸环中具有稳定结构的二硫键),能够深入抗原内部以更好的结合抗原从而提高了其抗原特异性和亲和力。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]而传统抗体[/font][font=Calibri]Fab[/font][font=宋体]片段及单链抗体[/font][font=Calibri]scFv[/font][font=宋体]的抗原结合表面常形成凹形拓扑结构[/font][font=Calibri], [/font][font=宋体]通常只能识别位于抗原表面的位点,因此纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]单域具有更加广泛的抗原结合力,甚至当靶蛋白紧密包裹隐藏了普通抗体识别的位点时[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]纳米抗体也可以对其进行表位识别。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]3.[/font][font=宋体]较强的组织穿透力:[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米抗体具有强而快的组织穿透能力,可以进入致密的组织如实体瘤发挥作用;并且多余未结合的纳米抗体能够很快的被清除,这相对于单克隆抗体组织穿透力差,不易被清除的不足,更有利于疾病的诊断。另外,纳米抗体能够有效的穿透血脑屏障,这样的特性为脑部给药提供了新方法,有望成为治疗老年痴呆症的新药。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=Calibri]4.[/font][font=宋体]高水溶性、高表达性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]正常抗体[/font][font=Calibri]VH[/font][font=宋体]结构域单独表达时通常形成包涵体,或者暴露的疏水域相互黏附;而纳米抗体[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体]由于其[/font][font=Calibri]FR2[/font][font=宋体]中的疏水残基被亲水残基所取代,使得纳米抗体的水溶性增加,聚合性减少;而且即使以包涵体形式表达,也很容易复性,这样可以大大提高作为药物的利用率。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]因纳米抗体分子量小、结构简单,由单一的基因编码,所以它很容易在微生物中合成,能在噬菌体、酵母等微生物中大量的表达,而且其相对价格低廉、可进行大规模生产,易于普及和应用。有报道,可通过酵母反应器酿造将纳米抗体的产量提高,每公升可达[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]克的产量。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]纳米抗体的应用优势[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①用于生物医药研发(基因工程药物研发、[/font][font=Calibri]ADC[/font][font=宋体]药物研发);[/font][/font][font=宋体]②用于临床体外诊断(胶体金法、酶联免疫吸附法、电化学发光法);[/font][font=宋体]③用于肿瘤研究、免疫学研究等基础研究;申请具有自主知识产权的发明专利及科研奖项;[/font][font=宋体]④拓展研究思路、发表国际知名学术刊物。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米抗体是一种非常有前景的下一代治疗性抗体技术,受到越来越多的研究机构和制药公司的关注。为支持纳米抗体药物的早期发现,义翘神州利用噬菌体抗体库技术自主研发了纳米抗体开发平台,已成功开发了多个纳米抗体候选分子。另外,我们的高通量纳米抗体表达平台,已成功表达和生产了多种纳米抗体形式,包括单价、多价或多特异性[/font][font=Calibri]VHH[/font][font=宋体],满足客户的各种定制需求。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以关注:[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/resource/antibody-technical/nanobody[/font][/font][font=Calibri] [/font]

  • Winner801光相关纳米粒度仪

    Winner801光相关纳米粒度仪Winner801是我公司最新推出的基于动态光散射原理的纳米粒度仪,也是国内首款采用光子相关光谱(PCS)技术的纳米粒度仪。它采用我公司自主研制的高速数字相关器和专业的高性能光电倍增管作为核心器件,具有快速、高分辨率、重复及准确等特点,是纳米颗粒粒度测定的首选产品。主要性能特点:先进的测试原理:本仪器采用动态光散射原理和光子相关光谱技术,根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快,大颗粒布朗运动速度慢,激光照射这些颗粒,不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点,从而保证了测试结果的真实性和有效性;是纳米激颗粒粒度测定的首选仪器。高灵敏度与信噪比:本仪器的探测器采用专业级高性能光电倍增管(PMT),对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比,从而保证了测试结果的准确度;极高的分辨能力:使用PCS技术测定纳米级颗粒大小,必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用微纳公司研制的CR140数字相关器,具有识别8ns的极高分辨能力和极高的信号处理速度,因此可以得到准确的测定结果。超强的运算功能:本仪器采用自行研制的高速数字相关器CR140进行数据采集与实时相关运算,其数据处理速度高达125M,从而实时有效地反映颗粒的动态光散射信息。稳定的光路系统:采用短波长LD泵浦激光光源和光纤技术搭建而成的光路系统,使光子相关谱探测系统不仅体积小,而且具有很强的抗干扰能力,从而保证了测试的稳定性。高精度恒温控制系统:样品测试区域设计有半导体恒温装置,温控精度高达0.1℃,保证测试样品温度恒定,消除因温度的变化导致介质的折射率、粘度的变化以及布朗运动突变等因素,从而保证测试结果的准确度和稳定性。 适用测试对象:各种纳米级、亚微米级固体颗粒与乳液。

  • 纳米生物技术简介

    纳米生物技术简介 纳米(nanometer,nm)是一种长度单位,一纳米等于10亿分之一米、千分之一微米。从具体的物质说来,人们往往用"细如发丝"来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。DNA链的直径就是一纳米左右。由于纳米材料表现出许多不同于传统材料的特殊性能,所以纳米科技被视为21世纪关键的高新技术之一。纳米技术包含下列四个主要方面:第一方面是纳米材料,第二方面是纳米动力学,第三方面是纳米电子学,第四方面是纳米生物学和纳米药物学。在纳米生物学和纳米药物学方面,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。当前纳米生物学和纳米药物学研究领域主要集中在以下几个方向:纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用。

  • 【分享】纳米机械的过去和未来

    【分享】纳米机械的过去和未来

    纳米机械的过去和未来George M. Whitesides 在纳米技术所允诺的成果中,微型机械总是非常引人注目。它们的吸引力是直截了当的。大的机械——飞机、潜艇、焊接机器人、烤面包机——毫无疑问是非常常用的。如果有人带着设计这些机械的理念去设计尺寸非常小的装置,又有谁知道它们能干什么呢?想象一下两种微型机械——一种和已有的机械类似,另一种则是全新的——它们已经得到了广泛的关注。前者是一个纳米尺度的潜艇,尺度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度,这种机器尽管存在着争议,然而可以应用在医学方面,它可以在血液中穿行,寻找患病的细胞然后杀死它们。  第二种机械——所谓的装配工——是一个更加激进的主意,它是由未来学家K. Reic Drexler提出的。这种机器没有与宏观物体的相似性(这是考虑其最终实用性的非常重要的一个事实)。它将是一种新型的机械——一种万用制造者。它可以制造任何结构,包括它自身,通过原子尺度的“抓取和放置”:一套纳米尺度的钳子将会从环境中抓取单个原子,然后把它放在适当的位置。Drexler的设想预示着社会将因为微型机械而永远改变,这些机械可以在几个小时内制造一台电视机或者一台电脑,而根本不花一分钱。然而它也有危险的一面。装配工自我复制的潜力导致了所谓的“灰色粘质”产生的可能性:无数的自我复制纳米装配工制造了无数它们自身的复制品,这个过程毁灭了地球。  纳米尺度机械的主意有道理吗?它们能被制造出来吗?如果可以,较之较大尺度的“表兄弟”,它们能够被有效的缩小吗?或者它们是否通过不同的法则运转?事实上,它们是否会毁灭地球?  在我们回答这些令人感兴趣的问题的时候,我们还要问一个更普通的问题:什么是机械?在许多的定义中,我认为机械是一个“执行任务的装置”。更进一步,一个机械有一个设计;它是由以下的过程所创立的:它使用动力;它依靠自身被制造出来时所包含的信息而运作;尽管机械通常被认为是人类设计和意图的产物,为什么一个具有一种功能的复杂的分子系统不可以被称作一个机械,即便它是进化,而不是设计的产物?  撇开目的论的观点,如果接受这个更广泛的定义,纳米尺度的机械已经存在,以功能分子组件的形式存在于活的细胞当中——诸如蛋白质或者RNA分子(它们也是分子的集合)和细胞器(小的“器官”)——具有巨大的多样性和复杂程度。这个关于纳米尺度机械是否存在的问题,在若干年前生物学家已经做出的肯定的回答。现在问题是:未来纳米机械最有趣的设计是什么?它们会带来风险吗?  细胞有一些与人类尺度机械相类似的分子机械:细菌细胞膜上的旋转马达转动着它的轴,从外表看来它类似于一个电动机。另外一些(分子机械)勉强类似于我们所熟知的机械:一个RNA和蛋白质的组合——核糖体——如同工厂流水线一般制造蛋白质。一些分子机械与宏观的机械没有明显的相似性:一种蛋白质——拓扑异构酶——可以解旋缠绕在一起的双股DNA。这些细胞器在细胞中的制造过程——一种高效的大分子合成,包含分子的自我装配——可以作为经济和组织的模型,它完全不像装配工所暗示的那种毫无理性的方式。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807212324_99479_1644912_3.jpg[/img] 鞭状尾部:它存在于很多细菌中,由纳米马达驱动[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/07/200807212324_99480_1644912_3.jpg[/img]

  • 纳米软件之通信设备自动测试系统

    [size=16px][b]系统组成[/b][/size][size=16px]  通信设备自动测试系统由工控机、CMA180无线电综合测试仪、仪器与PC通讯线缆、显示器组成。[/size][align=center][size=16px][img=通信设备自动测试系统拓扑图.jpg,490,514]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042825978703629505898.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  通信设备自动测试系统拓扑图[/size][/align][size=16px]  [b]系统功能[/b][/size][size=16px]  1、系统可通过网口或USB口对特定型号的无线电综合测试仪进行控制;[/size][size=16px]  2、系统可进行发射机功率、频率准确度、频率稳定度、调制度、带外抑制比、接收机灵敏度等指标进行测试,可进行测试结果合格范围设定、测试信息录入与测试项目选择。[/size][size=16px]  3、系统可以通过对测试仪器的相关参数配置,完成自动化测试(发射机功率、频率准确度、频率稳定度、调制度、带外抑制比、接收机灵敏度)并同时显示实时测试数据及波形。[/size][size=16px]  4、系统具备数据存储、数据查询、报告生成等功能,可完成对测试数据的存储、查询、智能化分析。[/size][size=16px]  5、系统提供安装部署联调服务。[/size][align=center][size=16px][img=系统使用流程图.jpg,600,264]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042829766351827547678.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  系统使用流程图[/size][/align][size=16px]  [b]基于硬件[/b][/size][size=16px]  [color=#4f81bd]1、工控机[/color][/size][size=16px]  [/size][size=16px]主要用于安装测试系统控制软件。[/size][size=16px]  [color=#4f81bd]2、CMA180无线电综合测试仪[/color][/size][size=16px]  [/size][size=16px]CMA180适用于工作在100kHz至3GHz频率范围的无线电系统,可以解调和调制所有常见的模拟射频信号。[/size][size=16px]  [color=#4f81bd]3、仪器与PC通讯线缆[/color][/size][size=16px]  仪器与PC之间的连接线缆,可以实现测试仪器与测试工控机的物理交互、被测典型元器件与测试仪器的物理交互以及测试仪器装置之间的物理交互。[/size][size=16px]  [color=#4f81bd]4、显示器[/color][/size][size=16px]  显示器与工控机连接,用于将测试系统的界面以及数据波形图、数据表显示,用户可以直观的观察测试数据。[/size][size=16px][/size][size=16px]  [b]软件功能[/b][/size][size=16px]  系统通过程控CMA180无线综合测试仪,完成对发射机功率、频率准确度、频率稳定度、调制度、外带抑制比和接收机灵敏度的测试,可以对测试结果合格范围设定、相关测试信息录入,测试数据实时显示并绘制波形。[/size][align=center][size=16px][img=软件流程图.jpg,592,1415]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042838406423821412398.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  软件流程图[/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]软件主界面:[/color]软件主界面包括运行测试、数据查询和关于我们,点击相应的功能后进入到软件相应的功能界面。[/size][align=center][size=16px][img=软件主界面.jpg,600,376]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042841196381971732455.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  软件主界面[/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]仪器连接界面:[/color]点击主界面的仪器连接按钮进入仪器连接和测试项目选择界面。[/size][align=center][size=16px][img=仪器连接界面.jpg,600,377]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042845297584328264102.jpg[/img][/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]参数设置界面:[/color]点击选择测试项目下拉菜单进行波道的选择、频率的设置、业务设置、模式选择、工作类型和抗干扰方式的设置。[/size][align=center][size=16px][img=参数设置界面.jpg,354,504]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042851516522224467735.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  参数设置界面[/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]运行测试界面:[/color]在此界面中可以对已经选择和设置好的项目进行测试,点击开始测试按钮进行测试。[/size][align=center][size=16px][img=开始测试界面.jpg,600,448]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042853544322125995734.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  开始测试界面[/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]测试结果显示:[/color]测量结果会实时显示测试数据和绘制测试波形。[/size][align=center][size=16px][img=测试界面-数据显示图.jpg,600,421]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042856322269321516853.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  测试界面-数据显示图[/size][/align][size=16px]  [color=#4f81bd]数据导出:[/color]测试完成后点击生成报告按钮,选择测试数据模板,进行数据的保存。[/size][align=center][size=16px][img=测试数据保存文件选择.jpg,600,338]http://www.namisoft.com/UserFiles/Article/image/6377042858280151821131642.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px]  测试数据保存文件选择[/size][/align][align=left][size=16px][color=#ff0000][b]*如果您想要了解更多,请搜索 【纳米软件】至官网咨询。[/b][/color][/size][/align]

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