纳米药物制造系统

2013年01月16日 来源： 搜狐科学 作者： 卡麦拉 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130116/2c27d720c89612602dbb02.jpg人造核糖体作为“蛋白质工厂”，可使药物生产变得更加容易 【搜狐科学消息】 据英国新科学家杂志报道，大自然是一位聪明的化学家，并不像仅在实验室烧瓶中进行冒泡反应，而是通过酶和核糖体等细胞机械式地逐步构造分子。目前，基于人造核糖体技术的快速发展，人类化学家能够赶上地球25亿年来的生物进化，纳米机械有朝一日将作为“蛋白质工厂”，成功组装青霉素等抗生素。 核糖体能够与氨基酸结合在一起，核糖体的一部分可以“读取”RNA(核糖核酸)信息链，它携带着构造氨基酸序列的代码，期间另一部分核糖体可以获取所需的氨基酸。之后核糖体组装成为较长的蛋白质结构或者较小的缩氨酸。 为了模拟这一过程，英国曼彻斯特大学戴维-利和同事使用环状分子螺旋体附加在一个由小型分子链构成的刚硬轨道上，这个轨道上有3个氨基酸，像一个较大惰性化学结构，一个末端作为阻滞，避免环状结构滑落。 添加一个氨基酸到这个系统来激活它，导致环状结构沿着轨道移动，直至其路径被第一个氨基酸分子阻滞。环状结构上的催化剂获取氨基酸并添加在环上，之后继续完成它的“旅程”。 这种人造核糖体比真实核糖体形成氨基酸的速度慢，平均12个小时可获得一个氨基酸，相比之下真实核糖体每秒可获得20个氨基酸。尽管这项最新研究仍处于初级阶段，但却具有深远意义，作为“蛋白质工厂”来制造青霉素等抗生素药物。（卡麦拉）

蛋白质“通行证”让纳米粒子通过免疫系统2013年02月25日 来源： 中国科技网 作者： 常丽君 中国科技网 讯人体免疫系统能识别并摧毁外来物。除了细菌、病毒，递送药物的纳米粒子、植入的起搏器和人工关节等也是外来物，同样会引发免疫反应，导致药物失效、排斥或发炎。据物理学家组织网2月21日报道，美国宾夕法尼亚大学科学家开发出一种新方法，给这些治疗设备贴上蛋白质“通行证”，让它们能顺利通过人体的防御系统。相关论文发表在最近的《科学》杂志上。 “身体对入侵的外来物会一视同仁地加以排斥。”论文第一作者、宾夕法尼亚大学分子与细胞生物物理学实验室研究生派尔·罗德里格斯说，这是由身体天然免疫系统所引发的。这一过程涉及多种细胞，如巨噬细胞能发现、吞掉并破坏入侵者；血清蛋白会黏在目标物上，引起巨噬细胞注意，一旦巨噬细胞确定黏住的是外来物就会吞掉它，或发信号召集其他巨噬细胞一起来包围它。 为避免纳米粒子引发天然免疫反应，早期的办法是给它们涂一层高分子的“刷子外衣”，这些“刷子”从纳米粒子中伸出来，阻止各种血清蛋白黏在它表面。但这只能暂缓一时而不能最终解决问题。宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院化学与生物分子工程教授丹尼斯·迪斯科和研究小组另辟蹊径：让巨噬细胞相信纳米粒子是“自己人”而放过它们。 早在2008年，迪斯科小组发现人体细胞膜上有一种叫做CD47的蛋白，它能与巨噬细胞受体SIRPa结合。就像巡警检查人们的通行证，CD47蛋白会告诉巨噬细胞是“自己人，别吃我”。随后有其他研究人员破解了CD47和SIRPa的连接结构。 利用这些信息，迪斯科小组绘制出了执行类似CD47蛋白功能所需的最小氨基酸序列，并将这种“小肽”折叠起来作为固体“通行证”。他们用化学方法合成了这种小肽，将其黏附在抗癌药物递送粒子上，然后注射到小鼠体内检验其功效。这些小鼠经过基因改造，其巨噬细胞具有和人类相同的SIRPa受体。 研究人员给小鼠注射了两种纳米粒子：一种携带小肽通行证，另一种没有，然后检测小鼠免疫系统要多久能识别出来。“我们每10分钟抽一次血，检测两种纳米粒子各剩下多少。”罗德里格斯说，“最初注射两种粒子的比例是1∶1，20分钟到30分钟后，有小肽的粒子数是没有小肽的4倍。” “这证明小肽确实抑制了巨噬细胞的反应。我们引起它们之间的互动，然后又克服了它。”迪斯科说。对治疗用的纳米粒子而言，它们只需活到发现目标，不必无限期地留在体内，即使多出半小时时间已能带来很大利益；而对起搏器之类的长久植入体内的设备来说，则需要另外的表面蛋白结合物，让它们能和免疫系统长期和平共处。 研究人员还指出，这些小肽在进入实际应用前，还需进一步研究，将其减少到只有几个氨基酸。这一步很关键，通行证分子越简单，就越容易合成。如果能在一台机器上统一制造，并能方便地修改以适应多种植入物和注射剂，就能粘黏在多种药物递送工具上，也能黏在专门抗体上瞄准癌细胞或其他疾病组织。（常丽君） 《科技日报》 2013-02-25 （二版）

新型纳米药物设计有望突破经典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。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。

中国科技网讯 据物理学家组织网4月18日（北京时间）报道，美国佛罗里达国际大学赫伯特·韦特海姆医学院的研究人员开发出一种可以向大脑传递的磁电纳米粒子，以充分释放抗艾滋病病毒（HIV）药物活化型三磷酸体（AZTTP）的革命性技术。该研究成果刊登在4月17日出版的《自然·通讯》上。 多年来，血脑屏障让研究神经系统疾病的科学家和医生很伤脑筋。血脑屏障是一种天然的过滤器，只允许极少数的物质通过其进入大脑，把大多数药物拦截在外，以致目前99%以上用于治疗艾滋病的抗逆转录病毒药物如AZTTP，在到达大脑之前都会沉积在肝、肺等器官内。 实验中，研究人员把药物插入单核细胞/巨噬细胞，然后将其注射到人体内，药物随磁电纳米粒子进入大脑。一旦药物到达大脑，低能量的电流会触发药物释放，然后将其用磁电引导至目标。试验中几乎所有的治疗都达到了预期效果。 研究人员采用磁电纳米粒子（MENs）穿透血脑屏障，高达97%的药物AZTTP能够到达被HIV感染的细胞。而AZTTP可竞争性地抑制病毒逆转录酶和终止DNA链增长，从而阻碍病毒繁殖。 研究人员说，这是一个可满足多种疾病治疗的方法，还可以帮助其他神经系统疾病的患者，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、癫痫、肌肉萎缩症、脑膜炎和慢性疼痛的人，也可以适用于癌症。目前，该技术正在申请专利。（记者华凌） 总编辑圈点 血脑屏障本是脑毛细血管阻止某些物质（多半是有害的）由血液进入脑组织的结构，这种结构可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害，“忠心耿耿”地维持脑组织内环境的基本稳定。然而这种“铜墙铁壁”式的结构也会认“友”为“敌”，阻止用于治疗某些疾病的药物的进入。文中的新技术，成功化解了这一“误会”，二者联手筑起更加坚固的防御长城，共同抵御神经系统疾病的侵扰。这对久治不愈的患者们来说，绝对是个利好的消息。 《科技日报》（2013-04-19 一版）

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。

纳米技术改善难溶性药物吸收前景光明　　近日，由中国药学会和美国药学科学家协会主办、沈阳药科大学和辽宁省药学会承办的“第二届亚洲阿登制药技术研讨会暨中国药学会药剂专业委员会2010年学术年会”在沈阳召开，会议主题为“难溶药物的剂型策略”。在为期３天的研讨中，与会专家表示，改善难溶性药物的溶解度，促进药物的吸收，提高药物的生物利用度是药剂学领域亟待攻克的难题，而纳米技术这一助推器有助于加速该难题的解决，我国学者应加强相关研究。　　溶解度成为制约瓶颈　　药物的溶解性是影响药物生物利用度的重要因素之一，难溶性药物因在水中的溶解度小，难以被机体吸收，导致生物利用度较差。随着组合化学、基因技术、高通量筛选技术等在药物研发中的广泛应用，大量具有活性的候选药物被发现。但是，沈阳药科大学崔福德教授表示，由于存在水溶性差的缺陷，四成左右的侯选药物不能上市而限制了其在临床充分发挥疗效。据估计，全球每年约有650亿美元的药品因生物利用度差而造成治疗费用与疗效比例的严重失调。而实际上，许多难溶性药物有着很强的生物活性，在治疗肿瘤、心血管疾病等领域有着良好疗效。因此，如何提高药物的溶解度和吸收率，成为药剂学研究的热点与难点，迫切需要发展新的制剂技术和剂型来解决这一问题。　　崔福德介绍，当前，在药剂学研究中提高难溶性药物的溶解度和溶解速率有多种方法，如加入助溶剂、增溶剂和亲水性介质（适用于液体制剂）；制成固体分散体和包含物（适用于固体制剂）；制成微粒分散系统（适用于液体和固体制剂）；还可以采取减少粒径的措施，比如做成药物的纳米结晶（适用于各种剂型）。　　“但是这些方法都有一定的局限性。”中国药学会药剂专业委员会主任委员、北京大学药学院张强教授具体分析说，比如成盐类的方法就只适用于一些难溶性弱酸或弱碱类药物，而不适用于所有分子结构的药物；加入助溶剂和亲水性物质的方法，可供选择的溶剂等也是有限的；增溶剂主要是表面活性剂，毒性问题也限制了其使用；包合物同样存在可供选择的品种较少和毒性问题；固体分散体也有老化现象和需要使用大量赋型剂的缺陷；而费用较高和稳定性问题又限制了微粒化方法的使用。　　新技术助力难题解决　　解决上述问题，纳米技术的应用优势日益显现：纳米化使药物的粒度大大减小，表面积大大增加，水溶性差的药物在纳米载体中可形成较高的局部浓度；药物的黏附性增强，在吸收部位的滞留时间延长；纳米载药系统可以提高药物的透膜能力和稳定性，也有利于提高药物的生物利用度，特别是对于生物药剂学分类体系(BCS)Ⅱ类(低溶解度、高通透性)和Ⅳ类(低溶解度、低通透性)的药物，这一技术越来越受到国内外一些研究机构、制药公司的青睐。　　在药剂学领域，一般将制剂中纳米粒子的尺寸界定在1～1000纳米范围，主要包括纳米载体与纳米药物两个方面。纳米载体是指溶解或分散有药物的各种纳米粒，如纳米乳、聚合物纳米粒（纳米囊或纳米球）、脂质纳米粒等；纳米药物则是指直接将原料药物加工成的纳米粒，实质上是微粉化技术、超细粉技术的发展。　　张强介绍，纳米乳／微乳是一种由水、油、表面活性剂和一些复合表面活性剂自组装成的粒径小于100纳米的半透明溶液，其易于制备、相对稳定，而且可使大多数水不溶性药物的生物利用度提高显著。自1943年被报道以来，纳米乳/微乳已经得到了广泛的研究，但上市的产品却不多，1995年诺华公司上市了环孢素A的微乳产品，在临床迅速得以推广。现在上市的同类品种还有雷帕霉素自微乳化给药系统。　　纳米粒（纳米球或纳米囊）一般是指由天然或合成的高分子材料制成的、粒径在纳米级的固态胶体微粒，可用于包裹亲水性药物，也可包裹疏水性药物，具有在胃肠道中稳定、药物不易被破坏，以及能够调整药物的理化性质、释放和生物学行为等优点。自1976年Birrenbach等人首先提出了纳米粒和纳米囊的概念后，目前以合成高分子材料为聚合物的纳米粒研究得最为广泛。但张强遗憾地表示：“30多年来,这个研究领域没有取得实质性的突破，无论是口服制剂还是注射制剂都没有产品上市。”而天然聚合物的纳米粒所使用的材料包括壳多糖、白蛋白、右旋糖苷、明胶等，其中以口服壳聚糖纳米粒的研究最为广泛。值得一提的是，白蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬液2005年上市，成为制剂领域的一个重大突破；但口服给药方面仍没有产品面市。　　脂质纳米粒是以生物相容性良好的脂质材料为载体，将药物溶解、包裹于脂质核或是吸附于纳米粒表面的新型载药系统。第一代脂质纳米粒是固体脂质纳米粒（SLN），其性质稳定、制备较简便，具有一定的缓释作用，主要适合于难溶性药物的包裹；随后又发展了第二代纳米结构脂质载体（NCL），解决了第一代脂质纳米粒载药量不佳的问题，稳定性也更好。张强谈到，近年来，对脂质纳米粒的研究也相当广泛，特别是第二代脂质纳米粒自1999年开始研究以来，在外用领域如化妆品领域进展很快，开发程度好于脂质体，但至今还没有用于临床的产品。　　在表面活性剂和水等附加剂存在下直接将药物粉碎加工成纳米微粒，可以提高药物的吸收或靶向性，特别适合于大剂量的难溶性药物的口服吸收和注射给药，能增加溶出度，提高生物利用度，增加稳定性。此外，它无需载体材料，只有少量的表面活性剂，安全性更高。此类技术分为纳米混悬剂和纳米结晶制备技术。其中，纳米结晶制备技术发展较快，目前已有5种产品利用这种技术生产并在美国上市，包括惠氏公司的Rapamune(西罗莫司)、默克公司的Emend(阿瑞吡坦)、雅培公司的Tricor(非诺贝特)以及Par公司的Megace ES(甲地孕酮)等。

日本科学技术振兴机构村上达也博士研究员和饭岛澄男研究小组负责人，最近成功完成了利用碳纳米管（CNH）作为药物传送系统运载载体的基础实验。利用这一药物传送系统，科学家成功地使抗炎症药物地塞米松吸附在碳纳米管内，从而确认了碳纳米管具有缓慢释放药物成分和缓释后保持药效的特性，此项研究成果可大大加速碳纳米管的药物运载研究与开发。 　　实验中，科学家首先使用1比1的水与乙醇混合溶剂，在室温液相中使药物地塞米松吸附在碳纳米管中。碳纳米管直径为80至100纳米，具有高亲和性，而地塞米松也是一种易于吸附的物质。碳纳米管氧化后，管端部和侧面会出现孔洞，经过对开孔与未开孔碳纳米管进行对比发现，开孔后的碳纳米管吸附地塞米松的药量比未开孔的高出6倍多。碳纳米管出现孔洞后，每克碳纳米管能够吸附200毫克地塞米松。碳纳米管吸附地塞米松后，经过两周时间才能释放出一半吸附量，证明具有缓释特征。地塞米松在试管中有促进骨形成作用，使用碳纳米管中释放出的地塞米松进行试验发现了这一作用。同时发现，在药物释放后也能保持药效。 　　碳纳米管具有高纯度和尺寸一致等优点，对人体毒性较小，在结构上表面积大，能携带大量药物。科学技术振兴机构的科学家正着手对抗癌药物传送系统进行试验，不久后将进入动物试验阶段。

集促进机体免疫与中和癌细胞分泌物两种抗癌策略于一身新型纳米药物递送车兼具双重抗癌功效2012年07月17日 来源： 中国科技网 作者： 常丽君 中国科技网讯 据物理学家组织网7月15日报道，美国耶鲁大学研究人员开发出一种新型纳米药物递送车，能长时间释放两种不同的药物，同时促进机体免疫并中和癌细胞分泌物。小鼠实验证明其能延缓肿瘤生长，减轻症状，使生存率大大提高。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。 癌细胞会分泌多种化学物质扰乱免疫系统，突破身体防御屏障。在抗癌策略中，有些是中和癌细胞“化工厂”，有些是促进机体免疫反应，将二者结合在一起的鲜少成功。而新型递送车是一种可降解的中空纳米小球，称为纳米脂凝胶（NLGs），其中含有两种药物：能中和癌细胞分泌物TGF-β（转化生长因子-β）的抑制剂，以及召集免疫反应的IL-2（白细胞介素-2）。小球会在肿瘤区脉管系统堆积起来，随着球外壳和内骨架的慢慢分解，持续节制地放出药物。 IL-2是大的亲水蛋白，而TGF-β抑制剂是小的憎水分子。研究人员先用一种生物适应性可降解材料造出载体骨架，其中灌注TGF-β抑制剂分子，再将其浸入含IL-2的溶液，IL-2就会被吸入骨架中，这一过程称为远程装载。外壳用一种经美国食品和药物管理局（FDA）许可的生物降解合成脂制成，既足够坚固携带药物进入体内，又能受控地降解释放出药物。 该研究领导者、耶鲁大学工程教授泰瑞克·法密说：“癌瘤及其微环境可看成是一座城堡及护城河。护城河是癌瘤的防御系统，其中就包括TGF-β。我们的策略是用TGF-β抑制剂‘吸干’护城河，同时释放IL-2促进肿瘤周围免疫反应。IL-2是一种细胞激素，能告诉防御细胞出了问题，可看作是一种引进增援策略。它们通过吸干的护城河进入城堡，发信号让更多援军进来。”实验中召集的援军就是机体的反入侵部队T细胞。 该研究目标是初期黑色素瘤和已扩展到肺部的黑色素瘤，尚未对初期肺癌进行评估。“黑色素瘤是采用免疫疗法的固体肿瘤典型。”论文合著者、现纽约圣彼得癌症中心医学肿瘤专科医生斯蒂芬·瑞辛斯基说，“目前，治疗转移性黑色素瘤的一个问题是，用药过程中难以控制自身免疫。NLGs递送系统可同时作为IL-2管制器和中和TGF-β的免疫调节器，有望在抗癌的同时避免自身免疫。” 研究人员指出，NLGs技术结合了先锋和召集后援双重策略，能瞄准正确目标长时间释放药物，安全执行双重治疗。最关键的是，它在设计上能装载各种形状和大小的药物分子，对那些适合免疫、放射、化学和手术疗法的癌症均显出光明前景，尤其是对转移性癌症，最终有望成为多种抗癌药物的递送系统。（常丽君） 《科技日报》（2012-07-17 二版）

眼部疾病的常用治疗方式是局部给以药物溶液（例如滴眼液），这些传统剂型占据市售制剂的90%左右。然而，眼部的生理屏障以及候选药物的低溶解性为眼部给药系统的发展带来许多难题。 最近，各种旨在提高难溶性药物生物利用度的眼部给药方式大量出现。中科院上海药物所甘勇课题组专题综述了这些眼部给药方式，包括水凝胶、聚合物胶束、纳米混悬液和脂质纳米载体等。同时，深入阐述了脂质纳米载体，包括乳液、脂质体、立方液晶、囊泡等，为眼部药物传递提供许多优势，比如提高难溶性药物的生物利用度、靶向给药、控制药物释放以及降低全身副作用等。(相关工作主要由甘莉、王静完成：Drug Discovery Today, in press.) 依据脂质体纳米粒作为眼用载体的独特优势，上海药物所甘勇课题组设计研究了一种新型双阳离子型核壳脂质体纳米粒(DLCS-NP)。采用薄膜分散水化-挤膜法，直接将旋干的脂质膜与分散的壳聚糖纳米粒(CS-NP)混悬液水化，自组装形成核壳结构的阴离子脂质体纳米粒(LCS-NP)，随后利用阳离子N--N,N,N-三甲酰丙烷甲基硫酸盐与磷脂双分子层的亲和作用，在LCS-NP表面形成正电荷磷脂修饰层，形成DLCS-NP。该具有独特双阳离子型核壳脂质体纳米粒，能够显著延长载体角膜滞留时间，提高细胞摄取量，并具有一定的溶酶体逃逸能力，取得了理想的体内外眼表基因转染效果，为眼表疾病的基因治疗开辟了新途径。(相关工作主要由蒋敏、甘莉完成：Biomaterials, 2012, 33: 7621-7630.) 该项研究取得了上海市自然科学基金 (No.11ZR1444700)、国家自然科学基金资助项目(No.81102387)、国家科技重大专项“重大新药创制” (No.2009ZX09301-01) 和国家重点基础研究发展计划 (No.2009CB930300)的资助。 全文链接 1 2　 http://www.cas.cn/ky/kyjz/201211/W020121127573032605614.jpgDLCS-NP的细胞摄取及摄取机制示意图

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）

http://i2.sinaimg.cn/IT/2012/0301/U2727P2DT20120301074046.jpg纳米火箭可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0301/U2727P2DT20120301074108.jpg这种技术或将帮助进行体内配药http://i0.sinaimg.cn/IT/2012/0301/U2727P2DT20120301074130.jpg1966年的电影《奇异的旅程》中描述了一艘微型飞船，它进入一位科学家的体内帮助治疗血栓　　新浪科技讯 北京时间3月1日消息，据英国《每日邮报》报道，科幻题材再一次在科学家们努力下变成了现实：他们制造出了纳米火箭！就像是上世纪60年代电影《奇异的旅程》中的情节，这种纳米火箭有朝一日或许也将在人体内执行医疗任务。这种微型设备已经由荷兰奈梅亨大学的研究人员开发出来，他们认为这种技术将有望为患者带来福音。　　科学家们表示：“我们认为这是第一种现实可用的纳米电机。”首席科学家詹·赫斯特(Jan van Hest)说：“我们的纳米火箭基于简单的设计，即聚合物泡囊，这是一种球形胶囊。”他说：“我们可以在这些胶囊内配置不同的内容物分子，将其和外部的标记分子，功能酶或肽段相匹配，如此一来我们将有望开启一些实际应用，如帮助在人体内递送药物等等。”　　纳米粒子的大小比细菌体型小10倍，它们可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料。铂纳米颗粒分解时会生成氧气和水，并同时释放出能量，推动“小火箭”前进。研究人员在《自然-化学》上撰文写道：“这将产生快速的排放作用，包括推力和定向运动。”　　然而，在这种新技术投入实际应用之前，还有一些困难需要去解决。首先过氧化氢是会耗尽的，因此这种小火箭需要能够自动补充燃料，并且它本身对于人体组织是有毒的。科学家们还需要学习该如何操控它们在人体内运行。不过，纳米工程师，美国加州大学圣迭戈分校的约瑟夫·王(Joseph Wang)告诉记者说，这是“一项通往‘奇异旅程’的关键一步。”(晨风)

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。

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）

请教各位，白蛋白和氰基丙烯酸丁酯两种材料哪种更适合用作水溶性药物纳米粒的制备呢？这两种材料都是可以用于注射液的。

[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。

请问哪种柱子可分离纳米呋叮（药物名）的，谢谢！

让正确的药物在正确的时间出现在正确的地点 原标题：美开发出可同时携带两种药物的纳米粒子 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道，美国北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的研究人员联合开发出了一种纳米粒子，能够携带两种不同药物，并将其有针对性地投放到癌细胞的不同部位，有望大幅改善癌症的药物治疗效果。相关论文在线发表在《先进功能材料》杂志上。 论文第一作者，北卡罗来纳州立大学副教授顾震（音译）说：“实验鼠的测试显示，相比传统的治疗技术，我们的新技术能够显著改善乳腺癌的治疗效果。” 顾震称，癌细胞能够对化疗药物产生耐药反应，但同时耐受两种不同药物却极为罕见，因此在临床上多采用多种药物的联合疗法。目前，多数抗癌药物都具有一定的针对性，不同的药物靶向癌细胞不同的部分，各有分工各司其职。例如，蛋白质药物TRAIL对癌细胞的细胞膜是最有效的，而要对抗癌细胞的细胞核还得靠多柔比星(Doxorubicin)。鉴于这一点他们提出了这种连续的、位点特异性的药物投递技术。 据了解，整个给药过程被分为两大阶段：首先由蛋白质药物TRAIL充当先锋突破癌细胞的细胞膜，待药物纳米粒子到达细胞核后，多柔比星会被最后释放出来，给癌细胞致命一击，完成使命。 顾震的研究团队开发出的这种纳米粒子由外壳和内核两部分构成。外壳由透明质酸（HA）与蛋白质药物TRAIL编织而成，内核由镶嵌在缩氨酸中的多柔比星组成。透明质酸能够与癌细胞的细胞膜上的感受器发生作用，识别出癌细胞并将其“抓住”；而后癌细胞周围普遍存在的酵素会使透明质酸破裂，继而将TRAIL释放在癌细胞的细胞膜上，复合药物的“第一攻击梯队”进入战斗位置。 癌细胞的细胞膜会在TRAIL的作用下逐渐瓦解，此时，复合药物的外壳也会逐渐破裂，露出里面由多柔比星和缩氨酸构成的内核。而除细胞膜外，癌细胞在细胞核外还有最后一道防线——一种被称为内涵体的泡沫状保护层，它们紧紧地将细胞核包裹在中间。它们能够抵挡普通的抗癌药物却无法对付缩氨酸，在接触缩氨酸后，这些内涵体会彻底破裂分解。这时多柔比星登场，完成最后一击，将癌细胞彻底杀灭。 研究人员称，他们正是通过使用“编程”策略来实现对不同药物的定时定点投放的，该技术能够让正确的药物在正确的时间出现在正确的地点。顾震说，这项实验是证明上述设想的首次尝试，未来还有望让其更加高效。（王小龙）来源：中国科技网-科技日报 作者：王小龙 2014年01月29日

[size=16px][color=#ff0000][b][url=https://www.instrument.com.cn/job/position-79355.html]立即投递该职位[/url][/b][/color][/size][b]职位名称：[/b]LNP制剂研究员[b]职位描述/要求：[/b]职责描述： 1.负责核酸类纳米药物制剂及工艺的研发工作，包括文献调研，方案设计，制剂处方的制备与筛选优化，制剂工艺研究，稳定性考察和工艺放大等工作； 2.参与开发新的核酸类纳米药物制剂技术，推进项目进展，解决研发过程中遇到的技术问题； 3.按照要求规范研究并做好相关原始记录及进行资料的整理编写归档，并撰写研究报告； 4.参与纳米制剂实验室的运行和维护工作，研究设备的安装、调试及日常仪器的维护工作。 职位要求： 1.制药工程、药学、药物制剂、材料科学、高分子、生物技术、生物工程及其他相关专业； 2.硕士学历+0-2年相关工作经验，或本科学历+3-5年相关工作经验，有纳米药物递送研究或纳米药物制剂研发经验者优先考虑； 3.有较强的药物制剂工艺实验技能与理论水平，熟悉纳米颗粒及表征技术（DLS，zeta电位，色谱等）者优先； 4.能够严格按照标准流程，准确、独立地完成各项相关实验操作，定期汇报实验和工作进程； 5.良好的英文文献检索和阅读能力； 6.具备良好的团队协作意识和敬业精神，良好的沟通能力和问题分析能力。[b]公司介绍：[/b] 楷拓生物科技(苏州)有限公司位于中国(江苏)自由贸易试验区苏州片区苏州工业园区裕新路108号A栋3楼312室，注册资本为1668万人民币，成立于2021-06-17，目前公司的主要经营范围是一般项目：技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广；技术进出口；货物进出口；科技推广和应用服务；医学研究和试验发展（除人体干细胞、基因诊断与治疗技术开发和应用）；企业管理；信息咨询服务（不含许...[url=https://www.instrument.com.cn/job/position-79355.html]查看全部[/url][align=center][img=,178,176]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/08/202108160948175602_3528_5026484_3.png!w178x176.jpg[/img][/align][align=center]扫描二维码，关注[b][color=#ff0000]“仪职派”[/color][/b]公众号[/align][align=center][b]即可获取高薪职位[/b][/align]

摘 要 纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域，用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。　　关键词 纳米技术；纳米生物学；DNA纳米技术　　20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美国《商业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域：一是生命科学和生物技术；二是从外星球获取能源；三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术，其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术［1］。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的发展，将极大的影响人类的生活，衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。　　1 纳米生物学的研究对象　　有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm～100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m，即1m的十亿分之一。我们知道，细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度，生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构，具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学，它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多，这就为生物学研究提供了一个新的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。

多数抗肿瘤药物因其本身的难溶性而无法实现有效的靶向递送，进而严重影响其在临床方面的应用。紫杉醇（Paclitaxel, PTX）是目前临床上应用较为广泛的难溶性抗肿瘤药物之一，其对肺癌、卵巢癌、乳腺癌等均具有很好的治疗作用。为了解决其难溶问题，现用临床注射制剂（Taxol®）是将其溶解于聚氧乙烯蓖麻油和无水乙醇的混合溶媒后再行给药。然而，该制剂因缺乏靶向性，对其他正常组织产生明显的毒副作用；而且添加的聚氧乙烯蓖麻油在体内降解时会释放组胺，引起严重的过敏反应。因此，开发方便安全的靶向给药系统对PTX的临床应用有重要的研究意义。 近日，中科院过程工程研究所马光辉研究员领导的团队开发出了一种新型的难溶性抗肿瘤药物的纳米靶向给药系统（如图所示）。首先，利用O/W/O复乳液法并结合程序升温法，成功地将PTX以纳米晶形式原位装载于亲水性材料羧化壳聚糖纳米球中，并结合快速膜乳化技术实现了纳米球粒径的均一性。在此基础上，研究人员利用纳米球表面的羧基，引入具有隐形效果的聚乙二醇（PEG）链和靶向肿瘤细胞的RGD肽，最终制得兼具隐形和靶向能力的纳米给药系统。 后续的体外细胞及体内荷瘤小鼠模型实验表明，该制剂能够有效延长药物在体内的循环周期，改善纳米球对肿瘤细胞的亲和能力，提高药物生物利用度。另外，与传统的注射制剂相比，该制剂还具有很低的毒副作用。 上述研究工作已发表在Molecular Pharmceutics（2012, 9, 1736-1747）上，审稿人认为这是一项有趣的工作，方法新颖。该研究工作受到973项目（2009CB930300）和国家自然科学基金（20820102036, 21161160555）的资助。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/W020120720343496926834.jpg PTX靶向纳米给药系统示意图

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。

【序号】：3【作者】： 姜雪【题名】：壳聚糖基pH响应性纳米凝胶粒子药物载体的研究【期刊】：青岛科技大学【年、卷、期、起止页码】：2015【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C475KOm_zrgu4lQARvep2SAkbl4wwVeJ9RmnJRGnwiiNVvSvQyglLO6aQfTrjT020AbtKH-W_NRH_jXvokbHNIyw&uniplatform=NZKPT

可用于检测肌体内部的细胞活动而无任何不良反应2012年08月29日 来源： 科技日报 作者： 田学科 华凌 中国科技网讯 美国哈佛大学8月27日宣称，该校科学家成功研发出一种新技术，可以向工程化人体组织植入一种具有功能性、生物相容性的纳米级三维网状物，首次研制出半机械组织。这种纳米级“支架”与细胞一起被植入肌体后，可发育成肌体认同的组织，用以检测肌体内部的细胞活动变化而无任何不良反应。 一个与生物工程组织有关、长期受到关注的问题是，如何研制出一个系统，能够在其被植入肌体后感应肌体组织的化学或电学变化，同时还可以为研究人员提供一种方法，来直接刺激工程化组织并测定细胞的反应。 “目前我们对生命系统监控与干预的方法非常有限。只能使用电极测量细胞或组织中的活动，但这会伤害到细胞和组织。”项目领导者、哈佛大学化学教授查尔斯·M·利伯说，“利用这项新技术，我们能够在生物系统的同一级别上进行同样的操作而不会伤害到它们。当然，将组织与电子器件合并起来最为困难之处是，如何将组织底端与电子器件顶端连接起来。” 此项研究是从寻找一个二维基质开始的。首先，研究人员将有机聚合物网丝缠绕在纳米线周围，作为重要的感应元件；然后，在网状物中建造了一个与纳米线感应元件相连的纳米电极，使纳米线晶体管能够测定细胞的活动而不伤害它们。这样二维基质的问题就解决了。研究人员获得的这个网状海绵体（或网丝），能够被折叠或者卷曲到需要进入的三维体之中。网状物的构建过程与微芯片的蚀刻过程相似。 由于自主神经系统记录着身体中pH值、化学、氧和其他要素的情况，并且在需要的时候作出反应，因此，研究人员选择使用自主神经系统来建造纳米线。使用心脏细胞和神经细胞，研究人员成功地将纳米网状物植入组织，而且不影响组织内细胞的发育和活动；通过使用植入器件的方法，研究人员可以检测出组织深层细胞发出的电信号，并且测量到心脏和神经组织中药物带来的信号变化。他们表示，使用这一技术可同样测量植入的生物工程血管内外pH值和其他生物化学或细胞环境的变化，如对炎症、局部缺血的反应等。 研究人员认为，该项技术成果的潜在应用领域很多，近期即可用于制药产业。研究人员能够使用该技术，在三维组织而不是细胞培养的薄层上更为精确地研究药物作用的最新发展。将来，该技术还可用于检测人体对电刺激或药物产生的内部变化和相应反应。 该研究成果发表在8月26日出版的《自然·材料》杂志上。（记者 田学科 华凌） 《科技日报》（2012-8-29 二版）

用于解释量子力学和经典物理学的差别据近日英国《新科学家》杂志报道，美国科学家使用一个碳纳米管制造出了世界上最小的白炽灯，灯丝长1.4微米、宽13纳米。　　美国加州大学的克瑞斯• 里根团队，将一个钯和金电极分别黏附于碳纳米管的两端，碳纳米管则穿过一个硅芯片上的细小的洞，被置于真空中。当电流通过碳纳米管时，碳纳米管被加热并且开始发光，每秒释放出几百万个光子，其中的几千个光子进入眼睛。里根说：“这样，我们很容易看到光线，人眼对单个光子很敏感，但这个灯不太适合用来看书。”　　科学家制造出这个世界上最小的白炽灯，主要用它来作为一个“桥梁”———沟通物理学中的热力学理论和量子力学理论之间的不兼容。　　热力学第二定律称，熵随着时间而增加，但是，在量子力学中，时间并不是单向的，无论你前后移动，都不会增加熵。那么，如何从量子力学理论过渡到热力学理论呢?　　里根指出：“这个碳纳米管灯丝可以用来解释这一点。它足够大，可以应用热力学的法则。但它又足够小，人们可以将其看作一个分子或者一个量子力学系统。”　　该团队使用它来验证“普朗克黑体辐射定律”，该定律于一个世纪前提出，通过假设不同的物体都可以释放出能量来计算一个物体可以释放出多少光线。100多年来，普朗克的假设支撑了量子力学的发展。　　普朗克黑体辐射定律假设一个黑体(黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过)释放出的热辐射可能是随机的。例如，一个热的白炽灯释放出许多不同颜色的光子，这些光子组合在一起形成了白光。　　但是，因为这个碳纳米管灯丝能够被看作一个量子力学系统，里根认为，它可能并不会遵守这个法则———与更大的灯丝相比，它所释放的光子可能并非那么随意。　　里根说：“量子力学应用于具有非常少的粒子的系统 热力学则应用于非常大的粒子。我们还没有一个理论可以应用于中间区域，这个灯泡给我们提供了机会。”

日本物质和材料研究机构日前发表公报说，该机构与澳大利亚研究人员利用二氧化硅的纳米薄片，开发出了伸缩自如且非常柔软的胶囊，将药物装到这种胶囊内部，可实现对药物释放持续时间的自由调节。迄今，制作胶囊的材料主要是二氧化硅等无机物或是脂质、聚合物等有机物。如何结合二者的优点是研究人员长期致力的课题。物质和材料研究机构有贺克彦率领的团队和澳大利亚墨尔本大学同行在溶液中将直径数百纳米的二氧化硅粒子加热到75℃。纳米粒子就会从外侧开始溶解，溶液中析出的二氧化硅晶体呈薄片状附着在粒子周围，将粒子包裹。最后二氧化硅晶体聚集成壳状，形成中空的胶囊。二氧化硅通常用于制造玻璃，这种物质没有毒性，对生物体没有大的影响。以前，药物被身体吸收和分解后，会广泛扩散到患处以外的部位，无法使药物有效到达患处。而这种新型胶囊可在不同温度下收缩或膨胀，而且可以利用各种pH值溶液改变胶囊外壁孔隙的大小。如果提前在适当的pH值条件下处理胶囊，就可以控制药物释放的持续时间和药物的贮藏量。研究小组在实验中发现，利用这种胶囊，癌症化疗药物释放的持续时间相当于以前单纯结构的多孔胶囊的数倍以上。

美国Cornell大学的科学家们制造出了只有病毒或最小的细菌大小的世界上最小的“纳米光源”。他们的结果发表在《纳米快报》（Nano Letter）上。 在这个小组中的有机材料专家和纳米制造专家们通力协作，制造出了这个目前世界上最小的有机发光装置。这个装置只有200纳米宽，由许多人造纤维构成。这个由金属钌构成的纤维是如此的小，甚至还没有它发出光的波长大。这样小的光源将能够应用在目前制作得越来越小的电子设备中，从传感器到显微镜到平板显示器。 Cornell的科学家们使用一种叫做电纺丝（electrospinning）的技术把钌金属化合物和聚环氧乙烷聚合物的混合物纺成丝。他们发现，这些纤维通过微电极受到低电压的激励时，会像电灯泡一样发出橙色的光。 有机材料专家George Malliaras说：“这就好比你有了一个非常小的电灯泡，这样你就可以为许多从前不能照明的东西照明。” 这项研究还证明了这种微型光源能够很容易地制造。它所使用的电纺丝技术与传统的高精度平版印刷制造技术相比，要简单得多，几乎不需要再加工。 目前这种有机电子设备的耐久力仍在研究中。 这个小组的成员Harold Craighead说：“目前我们的兴趣是这种材料和什么一起制造成光发射纤维。我认为它最终的用途将取决于它能够承受怎样的加工过程和使用。中电网

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。