生物材料的前景范文
发布时间：2023-12-09 18:19:45
导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇生物材料的前景范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！
篇1
随着现代工业的发展以及各种污染气体排放量的增加，使得地球上的环境被污染的越来越厉害。地球是我们唯一家园，我们应该想尽一切办法去保护地球的环境。现在政府已经开始采取措施治理工厂废气的排放，但是，在我们日常生活当中想要减少废气的排放，还是需要我们去共同努力的，比如减少汽车尾气的排放。汽车排放的尾气会对环境造成污染，主要是因为汽车燃料是石油制品。只要我们能找到适合的燃料去替代石油制品，那就能p少污染性的气体的排放，同时还不影响人们对于汽车的使用。于是，生物柴油应运而生。本文试图分析生物柴油，了解生物柴油具有的优点，浅谈生物柴油具有的应用前景：
一、生物柴油相较于普通的柴油的突出优点
（一）不会污染环境
生物柴油之所以被称为生物柴油，是因为它从生产到被分解，都不会涉及到任何的化学成分。我们现在的环境被污染，也主要是各种化学成分造成的。生物柴油本身在燃烧分解的时候不会产生任何的化学气体，这当然就不会对环境造成威胁。生物柴油在被分解之后，产品是水。水排放到大自然当中，是不会对我们赖以生存的环境造成任何威胁的。排放的水可以渗入地下，还有可能会使得地下水变得更加丰富。还有，排放的水蒸发到空气中，还可以增加空气的湿润程度，增加降雨量。
（二）生产的原材料比较普遍、易寻找
之前的柴油是石油裂解制成的，但是，石油是不可再生资源，而且，地球上的石油的含量是有限的。原材料的有限导致柴油的制作成本比较高，一旦石油出现问题，柴油也会出现问题的。但是，生物柴油是使用生物材料制成的，如植物的秸秆等。这些材料都是十分常见的，而且还都是可再生的。使用这样的材料制作生物柴油，会降低柴油的生产成本，原材料的可再生和易于寻找，也使得生物柴油的使用变得更加的广泛。
（三）有利于土壤优化
一般生产生物柴油的原材料是油菜籽。油菜的生长期是有限的，当可以种植油菜的时候，种植油菜，但是，油菜的生长期过了以后，还可以种植其他的农作物，这样的轮番种植，可以保持土壤的肥力，有利于优化土壤。
（四）副产品仍具有经济效益
对于生产生物柴油的原材料来说，只是将果实用来榨取油脂，其他的部位根本不用来生产生物柴油。但是，这并不代表其他部位就是没用的。其他的部分也可以被晒干，用来当做食草性动物的饲料。还有，如果不想晒干，就可以在收完果实之后，直接将其他部分翻到土壤下面。土壤里面的微生物会将植株本身进行降解，腐烂的植株对于土壤来说也是一种肥料，可以增加土壤的肥力。
（五）可以增加农民的经济收益
近年来，随着多元化经济的发展，使得农民也不只是再依靠种植粮食作物来获得收益了。因为制造生物柴油需要种植大量的油菜，这时候就可以号召一部分农民来种植油菜。生产生物柴油的公司自然会收购油菜，这也是在给农民增加经济收益。
从上世纪90年代开始，石油资源枯竭与环保问题开始得到人们的关注，在西方国家，纷纷开始转战新能源的研究，在这一背景下，生物柴油成为发展重点，截止到目前，人们已经可以从大豆、棕榈油、蓖麻、油菜、废油脂中提取生物柴油。
二、生物柴油会有怎样的发展前景
相较于之前的柴油来说，生物柴油有着不可比拟的优点。因此，生物柴油一定会在市场上占有一席之地。
（一）取代原有的燃料。为了响应保护环境的号召，各个国家对环境的治理力度会越来越大。这样的大背景之下，会使得原来的柴油被淘汰。但是，很多机器的运行还是需要燃料来提供动力，这时候生物柴油正好弥补这个空缺，成为新的提供动力的燃料。
（二）会被越来越多的企业认可。现在很多人可能还会对生物柴油产生怀疑，可能会觉得生物柴油无法产生那么大的动力。但是，相信随着时间的发展，生物柴油一定会被更多的人认识，会被更多的人接受并使用的。
三、结束语
不管对于什么样的东西，只要是对人类有好处的，人类都是愿意接受的。通过对生物柴油的特点进行分析，可以看出，无论是从环境方面，还是从经济利益方面，生物柴油对我们人类都是有很大好处的。要相信，生物柴油还是有很大的发展前景，尽管现在还只是在小范围的使用，还只是小范围的人群能够接受。但是，好东西是不怕经受考验的。相信经过时间的证明，会让所有的民众都接受生物柴油，并且都使用生物柴油。
参考文献：
[1] 刘扩金，王介妮，曹磊昌，韩生.碱性离子液体催化制备生物柴油研究进展[J].材料导报.2013（S1）.
篇2
碳纳米材料是近年来的研究热点，随着人们对碳纳米材料研究的深入，其在生物医学领域的应用也在拓展，本书综述了在碳纳米材料在生物医学中的应用前景、研究进展以及面临的主要挑战。
第1部分 介绍了碳纳米材料在生物医学中的应用，含第1-11章：1.碳纳米材料在生物医药中的应用前景，基于纳米柱、纳米金刚石以及纳米炸弹的物理化学性质，2.作为药物载体的碳纳米材料；3.功能性碳纳米材料在光热疗法、细胞毒性以及药物传递中的应用；4.具有特殊结构的碳纳米管在生物医药中的应用；5.水溶性的阳离子型富勒烯衍生物的光动力治疗；6.基于碳纳米管场发射X射线的微焦点计算机断层扫描技术在医学成像中的应用；7.义齿基托材料：纳米管/聚合丙烯酸甲酯复合树脂；8.石墨烯在生物医学中的应用；9.仿生石墨烯纳米传感器；10.功能性碳纳米点在生物医学中的应用；11.纳米金刚石材料在生物医学中的应用。第2部分 介绍了纳米科技在生物医药方面的应用：从碳纳米材料到仿生体系，含第12-18章：12.三维碳纳米結构的仿生工程；13.Janus纳米结构在生物医药中的应用；14.蛋白质纳米图案构筑；15.水溶胶粘合剂的仿生设计：从化学到应用，16.利用仿生膜测量脂质双分子层的渗透率；17.用于药物检测的荧光纳米传感器；18.仿生表面细胞工程。
本书的第一作者Mei Zhang是美国Case Western Reserve University的研究人员，主要从事碳纳米材料方面的研究，在Science等国际顶级期刊发表过多篇论文。本书可作为生物医药工程以及材料科学与工程等相关专业研究人员的参考书。
王兆刚，博士研究生
（中国科学院半导体研究所）
篇3
1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性
1.1纳米碳材料
纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。
碳纳米管有独特的孔状结构［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的AFM探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873 K～1473 K的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称DLC）是一种具有大量金刚石结构C—C键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。
1.2纳米高分子材料
纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1.3纳米复合材料
目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米ZrO2增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。
2纳米材料在生物医学应用中的前景
2.1用纳米材料进行细胞分离
利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。
2.2用纳米材料进行细胞内部染色
比利时的De Mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（HAuCl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3 nm～40 nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。
2.3纳米材料在医药方面的应用
2.3.1纳米粒子用作药物载体
一般来说，血液中红血球的大小为6000 nm～9000 nm，一般细菌的长度为2000 nm～3000 nm［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80 nm～100 nm，而纳米包覆体尺寸约30 nm［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。
磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（NPs）在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料
Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
2.3.3智能—靶向药物
在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。
2.4纳米材料用于介入性诊疗
日本科学家利用纳米材料，开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子，它可以同人或动物体内的物质反应产生光，研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产生的光，经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态，初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性，可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值，并有助于糖尿病的诊断和治疗。
2.5纳米材料在人体组织方面的应用
纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛，除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。
目前，首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为DNA导入细胞的有效载体，在大鼠实验中已取得初步成效，为基因治疗提供了一种更微观的新思路。
纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗（疏通脑血管中的血栓，清除心脏脂肪沉积物，吞噬病菌，杀死癌细胞，监视体内的病变等）［12］；还可以用来进行人体器官的修复工作，比如作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行或使引起癌症的DNA突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器（ROM）微型设备植入大脑中，与神经通路相连，可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。
瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人，目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段［13］。
纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域，尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用，临床医疗将变得节奏更快，效率更高，诊断检查更准确，治疗更有效。
参考文献
［1］Philippe P，Nang Z L et al.Science，1999，283:1513
［2］孙晓丽等.材料科学与工艺，2002，（4）：436-441
［3］赖高惠编译.化工新型材料，2002，（5）：40
［4］苗宗宁等.实用临床医药杂志，2003，（3）：212-214
［5］崔大祥等.中国科学学院院刊，2003，（1）：20-24
［6］顾宁，付德刚等.纳米技术与应用.北京：人民邮电出版社，2002：131-133
［7］胥保华等.生物医学工程学杂志，2004，（2）：333-336
［8］张立德，牟季美.纳米材料和结构.北京：科学出版社，2001：510
［9］刘新云.安徽化工，2002，（5）：27-29
［10］姚康德，成国祥.智能材料.北京：化学工业出版社，2002：71
篇4
关键词：纳米材料生物医学应用
1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性
1.1纳米碳材料
纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。
碳纳米管有独特的孔状结构［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的AFM探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873K～1473K的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称DLC）是一种具有大量金刚石结构C—C键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。
1.2纳米高分子材料
纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1nm～1000nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。
1.3纳米复合材料
目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米ZrO2增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。
此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。
2纳米材料在生物医学应用中的前景
2.1用纳米材料进行细胞分离
利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。
2.2用纳米材料进行细胞内部染色
比利时的DeMey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（HAuCl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3nm～40nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。
2.3纳米材料在医药方面的应用
2.3.1纳米粒子用作药物载体
一般来说，血液中红血球的大小为6000nm～9000nm，一般细菌的长度为2000nm～3000nm［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80nm～100nm，而纳米包覆体尺寸约30nm［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。
磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（NPs）在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。
2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料
Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。
2.3.3智能—靶向药物
在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。
2.4纳米材料用于介入性诊疗
日本科学家利用纳米材料，开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子，它可以同人或动物体内的物质反应产生光，研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产生的光，经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态，初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性，可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值，并有助于糖尿病的诊断和治疗。
2.5纳米材料在人体组织方面的应用
纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛，除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。
目前，首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为DNA导入细胞的有效载体，在大鼠实验中已取得初步成效，为基因治疗提供了一种更微观的新思路。
篇5
中图分类号：S858文献标识码：B文章编号：1007-273X（2018）04-0012-02
当前国际动物疫病现状呈现复杂化，形势不容乐观。新兴复合型科技研究产物应用于动物疾病的诊断、治疗预防等环节迫在眉睫。纳米材料及技术由于具有新颖的物理、化学和生物学特性，已被研究应用于生命科学领域。纳米材料具有其独特的功能和优势，越来越多研究人员将纳米技术引入到动物疾病防控领域，如致病菌的快速检测、疾病的诊治等方面，并己取得了一定的效果。
1纳米材料及纳米技术研究概况
1.1纳米材料特点
纳米材料主要表现为表面与界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。实际应用效果包括表面积大、表面活性高、催化效率高、安全性稳定、吸附能力优良、低毒性等特点。
1.2纳米材料研究进展
纳米材料是纳米科学发展的重要基础，也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料在生物医学中检测诊断、药物治疗以及健康预防方面均取得了一定的发展。军事医学院邱志刚[1]试验发现，水中的纳米氧化铝可以促使耐药基因从大肠杆菌转入沙门氏菌的效率提高200倍。即使以往很难发生耐药基因转移的不同种类细菌，在氧化铝纳米粒子的作用下耐药基因也发生了转移。由此可见，应用氧化铝纳米粒子大大加快了细菌获取耐药基因的速度。
1.3纳米技术
纳米技术是在纳米尺度下对物质进行制备、研究。在药物研究领域，由于纳米材料和纳米产品性质的特异性和优越性，用该技术建立新的药物控释系统可起到提高药物在体内的吸收效果、改善药物的输送、替代病毒载体、催化药物化学反应的作用。研究引入了微型领域，为寻找和开发新兽药、结合转基因技术用于动物试验研究[2]，研制合成理想的药物提供强有力的技术支撑。
2纳米材料在动物疾病防治中的应用
随着生命科学、生物信息学等新兴复合型学科的迅速发展，纳米材料借助其特殊的结构效应在动物疾病防治领域展示出广阔的应用前景。医学起源于疾病诊断，对动物疾病没有很好的诊断就不可能有很好的预防和治疗。目前随着科技的发展，动物疾病诊断技术得到了前所未有的发展，各种检验诊断手段、仪器已是各式各样。利用纳米材料的特性去化验检测样品材料，可借助纳米材料极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断，便于疾病防治。
2.1纳米分子信息成像和诊断
分子信息影像是生物医学和分子诊断学中的一门重要学科，可用于检测，考察机体内外组织中的分子细胞形态结构变化[3，4]。而纳米探针由于具有高亮、光学稳定、光谱吸收范围广等特点，可用于定量准确监测生物机体内部分子的理想工具，连接于小分子的肽、抗体以及核酸分子来进行疾病检测，靶向定位于目标细胞分子内部。Wu等[5]研究发现，基于量子点的肿瘤标记Her2的免疫荧光标记，比常规荧光染料标记不同的靶细胞表面受体、细胞骨架、核抗原和其他细胞器更有效。同时也发现了生物结合的胶体量子点在细胞标记、细胞示踪、DNA检测和体内成像方面很有价值。Gao等[6]进行了体内量子点成像和肿瘤定位的动物研究，观察到量子点在肝、脾、脑、心、肾和肺中的吸收、滞留和分布有逐渐减少的规律，在裸鼠前列腺癌异种移植瘤的研究中，量子点在瘤组织内特异性蓄积呈现出亮红色。
2.2纳米金及其检测技术
纳米金即指金的微小颗粒。其直径在1～100nm，具有高电子密度介电特性和催化作用。可与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。新型的纳米抗菌复合材料具有作为新的抗菌剂或者是抗菌包装材料的高效伤口敷料的可行性[7]，可以用作高效的抗微生物制剂在生物应用中具有广阔的发展前景。纳米金PCR是基于常规PCR基础上，结合纳米技术而发展起的新型检测技术。刘阳等[8]根据副溶血弧菌（VP）的toxR基因序列，设计一对特异性引物，建立纳米金PCR检测方法，结果表明能扩增得到与试验设计相符的208bp（VP）的特异性条带，且与其他细菌无交叉反应。与普通PCR法进行比较，该方法检测灵敏度比普通PCR高10倍。而与传统的细菌分离鉴定法相比，纳米金PCR检测大大提高检测效率且具有灵敏度高、特异性强等优点。
2.3作为药物运输载体
和传统的注射或口服给药途径不同，运用纳米材料可定点靶向进行药物运输，对于药物剂量控制和疾病的预防及治疗具有重要意义。使用纳米材料运输药物可有效提升药物运输效率，降低毒性反应。越来越多的科研人员开始关注并构建用于药物输送的纳米载体，这些药物载体在肿瘤疾病的诊断治疗中具有广阔的前景。如Chen等[9]将pH敏感材料环糊精和低分子量的聚乙烯亚胺整合成纳米载体，并负载寡聚核酸，该载体可以有效地转染肺腺癌细胞，并对肿瘤生长有良好的抑制作用[10]。
篇6
1.1 化学键类型对降解的重要性聚合物主链化学键类型决定其水解速率。根据聚合物水解动力学数据,或以低分子量化合物(含有聚合物相同键型)水解动力学数据为根据,可将聚合物降解划分为几个等级。酸酐和原酸酯最具降解活性,其次为酯键和酰胺键。但是这种分类方式不是绝对的,在催化条件下降解活性可发生改变,相邻基团位阻效应和电场效应也影响降解过程。
1.2 pH值对降解的影响pH值通过催化作用影响降解速率,多数聚合物都进行过pH值对降解影响的研究。例如,不同pH值下脂水解反应速率可相差几个数量级,脂的水解可被酸性催化,也可被碱性催化。聚乙醇酸和乳酸-乙醇酸共聚物缝合线断裂强度与环境pH值密切相关;在中性介质中强度最高,而在高pH值和低pH值环境降解较快,低pH值时降解产生羧酸,使pH值进一步下降,形成自催化降解。应用酸性或碱性赋形剂可控制聚合物水解速率,也可由内部pH值调整聚合物降解速率。
1.3 组成对聚合物降解的影响在聚合物主链中加入第二种单体可影响聚合物结晶和玻璃化转变温度等性质。聚酸酐的降解同样也受到组成的影响。
1.4 吸水率对降解的影响水解反应是水与含官能团的活泼键之间的双分子反应,疏水性聚合物吸水量少,降解速度慢;相反,亲水性聚合物可吸收大量水分,降解速度快。所以在药物释放中吸水是重要指标。
2 生物可降解材料的应用前景可降解材料除上述品种已在医学中应用外,近年来研制的聚酐是最理想的表面降解聚合物材料。改变聚酐聚物单体中的比例,可制备降解1周至几年的聚合物。美国公共机构复审委员会(IRB)和美国食品药物管理局(FDA)已批准在美国33家医院使用聚酐与亚硝基脲(一种抗肿瘤药物)结合的药片。在脑肿瘤手术后将此药片埋植在手术部位,可有效提高药物浓度,杀伤局部残存的肿瘤细胞。现已有100多名患者接受此项治疗,生命期比常规用药者有显著的延长。人们也研究用于疫苗释放的可降解聚合物材料。该材料降解产物既能刺激免疫反应又同时在较长时间内释放抗原。现已研制了可水解的亚胺基碳链的酪氨酸或其衍生物组成的聚合物,可提供持续的佐药物质。同时,作为抗原仓库,在小鼠实验中已取得满意结果。近年在遗传工程领域合成了许多使人感兴趣的具有药理学活性的多肽。但多肽和大分子药物经口服无效。现研制的一种由乳酸一羟基乙酸共聚物和醋酸组成的注射微粒,可持续释放多肽达30天。FDA已批准将该多肽控制释放系统用于临床。近年该系统用于前列腺癌治疗,用于胰岛素、生长素和血管形成刺激因子的控制释放,类似的释放系统也正用于子宫内膜异位和其它疾病的治疗。在组织工程学领域可降解材料的应用有飞速的进展。如用聚乳酸等材料制备的新生软骨、角膜上皮细胞在聚乙烯醇材料上种植、聚羟基乙酸表面胚胎上皮细胞生长后用于皮肤移植等。聚β羟基苯酯(商品名Biopol)做为无需拆除的外科缝线和敷料,生物工程中的细胞外基质,显示出其巨大的应用前景。目前研究主要侧重在转基因菌株生产成本较低的聚β羟基丁酯(PHB)使生产费用更加低廉。综上所述,生物可降解材料具有广泛的应用和发展前景,在未来的10年将涉及医学的各个领域,并将取得突飞猛进的发展。进一步深入研究生物降解材料及其降解产物,研究其结构特征、性质、转归以及对机体的影响,将是重要的课题;这将有利于可降解材料的利用和开发,有利于我国对生物可降解材料学科的进一步发展。
参考文献
1 Nicholas A.New challenges in biomaterials.Scienee.1994;263:1715
2 Bourne RB.In vivo comparision of four absorbable sutures:Vicryl,Dexonpius,maxon and PDS.Canad J Surh.1988;31;43
3 Shich SJ.Prerliminany chanacteinzation of bioresorbable and nonresorbable synthetic fibers for the repair of soft tissue injury.J Biomed Mater Res.1990;24:78
4 Bastman O.Biodegradable internal fixation for malleolar fractures.J Bone J S urg1987;69B:61
5 Pollok JM.Future materials for to surgery semin pediatr Surg,1996;5(3):191
6 S.J.Holland,Am Jolly.Polymer for biodegradable medical devices.Biomateri 1990;ll,April206
7 Tabahisa lwata et al.Visubliyation of Enzymatc Degradation of Poly〔(R)-3-hydroxybutyrate〕single crystals by an Extracellular PHB Drplymerase Macnomolecules1997;30:833
8 Kohn J et al.Single-step immuniyalion using a controlled release,biodegradable polymer with sustained abjuvant activity.J Immunol Metod,1986;95:31
9 Brow L,et al.Controlled release of insulin from polymer matrice control of diabetes in rats.Diaberes 1986;35:692
10 Freed LE,et al. Compostion of cellpolymer cartilage implants.Biotecnology and/Bioengineermy 1994;43:605
篇7
[引言]：
碳元素是自然界中最为神奇的元素，在自然界中广泛存在。在有机物世界中，碳元素是构成众多有机物的基本骨架；而在无机物世界中，碳单质的多种同素异形体，从石墨与金刚石，到富勒烯和碳纳米管也逐渐被人们认知。2004年，曼彻斯特大学GeimA.K教授等用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，也因此获得2010年诺贝尔物理学奖，至此掀起科学界研究石墨烯的热潮。
1、石墨烯的结构和性质
石墨烯是由单层碳原子在二维平面内以SP2杂化方式形成蜂窝平面薄膜，可在二维平面内无限延伸。碳原子最外层有四个未成键的电子，石墨烯中每个碳原子中有三个外层电子与其他三个碳原子形成C?C共价键，而其余一个未成键电子在与二维平面垂直的方向形成π键。
石墨烯的特殊结构决定其拥有特殊的性质：
1.1电学性质：石墨烯是目前已知的电阻率最低的材料。石墨烯中π电子位于与平面垂直的p轨道内，其自由运动不会与碳原子核发生碰撞，因此石墨烯中自由电子的运动受到的阻力极低。相关研究表明，电子在石墨烯上的传递速率可达光速的1/300，在特定条件下，石墨烯的子迁移率可以达到25000 cm2V-1s-1，这已经远远超越了目前已知的所有半导体材料[1]。
1.2力学性质：石墨烯特殊的成键方式，使其晶格结构十分稳定，是目前为止最强、最硬的材料。其抗拉强度和弹性模量分别为 125 GPa和 1.1TPa，杨氏模量约为42 N/m2[2]，石墨烯的力学性质意味着它可以承受巨大的作用力，其柔韧性也保证它在弯曲变形的同时结构不会破坏。
（3）光学性质：单层石墨烯对可见光以及近红外波段光垂直的吸收率仅为2.3%[3]，对所有波段的光无选择性吸收，因此它的透光率极大，几乎是透明状态。
（4）导热性质。石墨烯的晶体结构决定其具有良好的导热性，研究表明石墨烯的热导率可达5000Wm-1K-1[4]。
2、石墨烯材料的应用
石墨烯的特殊性能意味着石墨烯及其衍生材料有着巨大的应用前景，已经或者未来将被使用在诸如电子信息、能源、环境保护、生物医药、航空航天等领域。
2.1石墨烯在电子信息领域的应用
石墨烯材料因其优异的电学性质和光学性质，将会在在电子信息领域发挥革命性的作用。
在过去的几十年中，硅基材料一直是电子信息产业的核心材料，但面临着难以进一步集约化、微型化的难题。石墨烯的出现，有望成为硅的代替品，电子信息领域也由“硅时代”进入“碳时代”[5]。一方面，石墨烯具有超高的电子迁移率，用石墨烯取代硅制造芯片，计算机处理器的运行速度将会快数百倍；石墨烯良好的导热性，允许计算机可以有更高的运行频率，同时消耗更少的能耗；同时也为未来电子产品的进一步微型化提供了可能。另一方面，石墨烯作为单原子层的二维材料，几乎是透明的，同时具有极佳的柔韧性，因此它非常适合作为柔性的、透明的电子产品的原料，比如可以卷曲的手机屏幕等，这将极大地改善人们的体验效果。
2.2石墨烯在能源领域的应用
石墨烯材料在能源领域的应用，主要有太阳能电池、锂离子电池、超级电容器[6]。
2.2.1太阳能电池：太阳能电池作为把太阳能转化为电能的装置，受到越来越多的关注。目前使用最广的主要是硅太阳能电池，但是制造成本高，且会带来严重的环境污染。石墨烯由于其优异的电化学性能，在太阳能电池方面具有广泛的应用前景。一方面，石墨烯材料的高透光性、载流子迁移率高、宽光谱范围等特性，能极大提高太阳能电池的转化效率；另一方面，在室温条件下，石墨烯性质稳定，保证了太阳能电池的稳定性。
2.2.2锂离子电池：锂离子电池是目前应用最广的二次电池，大多使用在在便携式电子设备中，近来逐渐被用于大功率的动力电池领域。石墨烯具有高的比表面积、sp2杂化的二维平面结构，这使得石墨烯具有最高的电子导电性，从而成为制备锂离子电池电极材料的最佳候选材料。目前的研究现状是将石墨烯与与硅基、锡基、钒系等其他材料进行复合，作为锂离子电池的电极材料，能极大提高锂离子电池的能量密度和充放电速率，但在使用寿命和稳定性方面存在问题，需要进一步的研究。
2.2.3超级电容器：超级电容器是一种新型的储能装置，具有高功率、相对高的能量密度、循环寿命长、安全性和环境友好性等特点。石墨烯的高比表面积、优异的电学性能和稳定的化学性能等特点，在超级电容器领域备受关注。Stoller等[7]以KOH化学改性的石墨烯作为电极材料，验证了石墨烯应用在超级电容器电极材料领域的可行性。石墨烯作为超级电容器的电极材料可以大幅提高电容值，同时也可以保证其发生柔性变形是电化学性质的稳定，因此柔性超级电容器具有很好的应用前景。
2.3石墨烯在环境保护领域的应用
环境污染是当今社会面临的重大挑战，尤其是空气污染和水污染会严重危害人们的健康。石墨烯材料在环境保护领域也可以起到相应的作用。石墨烯材料巨大的比表面积赋予其优良的吸附能力，尤其是对有机物吸附性更强，因此石墨烯有望成为继活性炭之后最有效、最广泛的吸附剂。同时，功能化石墨烯材料含有丰富的含氧基团，这些含氧基团能够高效地与重金属离子作用，可以应用于净化重金属离子污染的污水。此外，石墨烯还可以与金属、金属氧化物等构成复合材料，不仅对金属离子的吸附具有高度选择性，而且通过负载光催化材料，如TiO2，可以有效分解有毒、有害的有机物，在污水处理和空气净化中都可以发挥很大作用[8]。
2.4石墨烯在生物医药领域的应用
功能化石墨烯表面含有大量的活性基团，比如羰基、羧基、羟基及环氧基等，这些基团使石墨烯具有良好的水溶性及生物相容性，因此可以应用于生物医药领域[9]。
2.4.1药物载体：目前癌症的治疗手段主要为化疗和放疗，但是这两种治疗效果不佳且存在许多的副作用。石墨烯较大的比表面积和其衍生物表面丰富的官能团（环氧基、羟基、羧基）与抗癌药物结合形成的复合物通过修饰、控制颗粒的大小以及利用可透过血脑屏障等特点实现癌症药物的靶向治疗，是一个很有前景的材料。
2.4.2抗菌：人类滥用抗生素导致耐药性、超级细菌的产生，所以人类不得不从新的角度去发展抗菌类药物，不仅要提高抗菌效果，还要减小对人类及环境的危害。近年来，人们发现石墨烯及其衍生物与动物细胞具有很好的生物相容性，可以与细菌相互作用起到抗菌作用。石墨烯及其衍生物除了自身与细菌作用之外，石墨烯家族还可以充当抗菌药物的载体。
2.4.3检测与传感：目前利用石墨烯及其衍生物来制造电化学传感器和生物传感器以提高检测性能方面已经有了很大的进步。目前石墨烯以及极修饰的石墨烯复合材料已被提倡用于临床、环境等方面的检测，其中血糖测量用的最广泛，比起传统方法提高了检测的灵敏度。
2.5石墨烯在航空航天领域的应用
石墨烯材料在航空航天领域也有巨大的应用潜力。随着航空航天活动越来越频繁，对高性能的航空航天材料的需求越来越迫切；而且由于航空航天材料的使用环境和条件特殊，对其性能的要求更为苛刻[10]。石墨烯材料的优异性质，恰好可以满足这些要求。石墨烯具有优越的力学性能、热学性能、电学性能和阻隔性能，这些性能在航空航天领域都至关重要。石墨烯材料具有轻质、高强度的特点，可作为航天器的结构材料；石墨烯可以增强粉末高温合金，在提高其机械性能的同时改善其耐高温性能；石墨烯与其它材料复合，还可以将热、电和阻隔性能赋予材料，为材料的多功能创造机会。
3、结语
如上所述，石墨烯材料在诸多领域的应用已经取得很大进展，能够给这些领域带来巨大的进步，但相关研究大都处于实验室阶段，尚未达到成熟应用的水平。因此，石墨烯材料的实际应用还有很长的一段路要走。要想使石墨烯材料尽早地实现产业化，真正为人们所用，还要解决许多关键性的技术问题，这也是研究人员的目前的研究热点。相信随着研究的深入，技术的成熟，石墨烯材料的应用领域会更加广泛，人类社会将进入全新的“碳时代”。
[参考文献]：
[1] 杨常玲， 刘云芸， 孙彦平. 石墨烯的制备及其电化学性能[J]. 电源技术， 2010，34（2）：177-180.
[2] 韩同伟， 贺鹏飞， 骆英，等. 石墨烯力学性能研究进展[J]. 力学进展， 2011， 41（3）：279-293.
[3] 陈英良， 冯小波， 侯德东. 单层与双层石墨烯的光学吸收性质研究*[J]. 物理学报， 2013，62（18）：187301.
[4]张文毓， 全识俊. 石墨烯应用研究及进展[J]. 传感器世界， 2011， 17（5）：7-12.
[5]吴波. 石墨烯的研究现状及其在电子信息产业中的应用前景[J]. 中国玻璃， 2015（6）：27-30.
[6] 徐驰， 朱和国， XUChi，等. 石墨烯的制备及其在能源方面的应用研究进展[J]. 材料科学与工程学报， 2016， 34（2）：326-332.
[7] STOLLER M D， PARK S， ZHU Y， et al. Graphene-based ultracapacitors [J]. NanoLett， 2008， 8（10）： 3498-3502.
篇8
2、原创技术和研发优势突出；
3、近期主打品种的快速增长，长期看原创技术带来的产品储备系列化。
即将登陆创业板的广东冠昊生物科技股份有限公司（下称“冠昊生物”，代码300238）是一家专业从事再生医学材料及再生型医用植入器械研发、生产及销售的高科技企业。公司拥有自主研发新型再生医学材料，主营产品为生物型硬脑（脊）膜补片，2009年达到43%的市场占有率，加之市场整体增速接近40%。
冠昊生物创新能力强，技术优势明显，2008年-2010年公司营业收入、净利润复合增长率分别达到70.8%、113.6%。近3年毛利率一直维持在90%以上。生物型硬脑（脊）膜补片的持续增长是冠昊生物收入和利润的稳定来源，未来公司的快速增长有赖于胸普外科修补膜和无菌生物护创膜的市场开拓。
硬脑膜补片推动高成长
冠昊生物是致力于再生医学材料及再生型医用植入器械的生产销售，目前拥有生物型硬脑（脊）膜补片、胸普外科修补膜和无菌生物护创膜三个细分市场品种。生物型硬脑（脊）膜补片是公司的主打品种，收入、利润分别占整体比重在85%以上，是近几年业绩的主要驱动因素。公司生物型硬脑（脊）膜补片自2006年6月上市以来，凭借优越的材料性能，打破了进口产品的垄断局面，市场份额逐年提升，在短短三年时间里成为国内脑膜市场的第一品牌，市场份额达到40%以上，市场占有率第一。
胸普外科修补膜和无菌生物护创膜目前基数还较小，但增速较快。公司于2008年开始进入胸腹腔修复膜领域，2010年销售额接近500万元。公司于2009年6月推出无菌生物护创膜后，迅速得到市场认可。2010年实现收入872万元，同比增长223%。公司的快速增长有赖于这二者的市场开拓。
近几年我国植入医疗器械处于快速发展期，据行业协会估算，未来10年内我国植入医疗器械行业将达到每年1500亿元的市场规模，成为仅次于美国的世界第二大植入医疗器械市场，市场前景广阔。
打造核心技术体系平台
在十年的发展历程中，冠昊生物自主研发了一系列世界先进的核心技术，并在再生型植入医疗器械领域积累了丰富的产业化经验，打造了从“基础研究―产业化研究―产品临床―规模生产―市场推广”的完整产业化链条。
凭借原创的核心技术，冠昊生物以动物组织为原料成功的研制出一大类具有诱导再生功能的再生医学材料，并以此材料为平台，开发出一系列再生型医用植入器械产品。目前公司已有三个膜类产品上市，正在研发的产品包括整形植入系列材料、骨填充材料、人工食管、小口径血管、人工韧带、神经导管等十多个产品。未来三年，公司将重点研发市场前景广阔的医学整形美容、妇科盆底功能重建领域等新产品。
冠昊生物未来看点在于县级医院学术推广。公司以学术推广为核心，采用自主服务配送带动分销的组合销售模式。平台性技术可大量复制新产品，2009年冠昊生物新推出的胸普外科修补膜和无菌生物护创膜分别应用于腹腔手术和烧伤、外伤、难愈性创面，技术先进，有望复制脑（脊）膜补片的成功之路。
篇9
据了解,此次生物招商活动范围广,涵盖了生物的种植、生产、医药、生物新能源和服务。这些项目由种植、制造、、深加工、保管、销售等部分构成,形成了一条生物产业链。项目覆盖食用、药用、能源、服务等相关产业,几乎遍及全省。投资项目从人民生活需要品粮食蔬菜肉食,到水果、护肤化妆品、茶、咖啡饮品、花卉产业等均有所涉足。
生物制药前景好
中国是中医的故乡,一根银针一把草药,延续着中华民族中医文化。云南的草药在全国闻名,特别是三七更是独树一帜。由此,三七项目成为此次招商活动的亮点之一。
从招商推荐会上记者了解到,现有的三七招商项目从生产到制造都有涉及,比如文山规范化有机三七种植示范基地建设;砚山县三七生态科技示范园建设;文山三七饮片生产线建设等。
除了三七项目,其他招商项目前景一样诱人。例如:寻甸县生物制药及农副产品精深加工改扩建、丽江七河后山万亩当归种植基地建设及产业化示范工程、兰坪县10万亩中药材种植基地建设、云南中成药新产品开发及GMP改造、云南GMP工程建设、西双版纳海巴戟产业化开发项目和西双版纳傣药南药制药、腾冲县生物制药原材料综合利用开发、泸西县灯盏花产品系列开发建设等等。
生物制造正火热
要想发掘云南的生物资源,将其变成财富,依托生产生物原材料是远远不够的,而生物制造项目正填充了这一生物产业的空白。本次昆交会,云南适时推出了部分生物制造项目。
有富源县有富源年产1500吨魔芋复配胶生产、德宏州招商局的梁河县滇皂荚深加工;迪庆野生核桃油护肤系列产品开发、昆明土豆片加工、4000吨速溶咖啡精深加工建设项目、西双版纳州茶叶籽油精加工、牟定县年产5000吨食用植物油加工生产、梁河县梁河魔芋产业化开发、红河五里冲生态茶业有限公司扩大生产、蒙自县蚕桑深加工、丽江3600吨/年特色食用营养植物油加工技术改造、丽江酥油茶生产加工、景东县核桃系列保健食品加工、普洱云南大叶种名优绿茶生产基地建设、盐津县蚕桑产业发展等等。
生物农业潜力大
美国《时代》周刊预言:“世界将进入生物经济时代,生物经济将10倍于信息经济。”我国已明确把“培育生物产业”,作为国家战略性产业予以重点发展。
篇10
2纳米材料在生物医学中的应用
2．1量子点
量子点（quantumdots，QDs）是一种粒径为2～10nm的半导体纳米晶，主要包括硒化镉、碲化镉、硫化镉、硒化锌和硫化铅等．与传统的有机荧光染料相比，QDs具有激发波长可调、荧光强度更高、稳定性更强、不易发生光漂白和同时激发多种荧光等优点．通过对多种量子点同时进行激发，可以达到多元化检测的目的，有利于进行高通量筛选．QDs的发射光谱随尺寸大小和化学组成变化而有所改变，因此可以通过控制QDs的尺寸和化学组成使得其发射光谱覆盖整个可见光区［4］．随着QDs尺寸的减小，其电子能量的不连续性产生独特光学性质，因此，QDs可以作为荧光探针用于生物分子成像，进行生物分子的识别．Goldman等［5］利用亲和素修饰CdSe／ZnSQDs，通过亲和素－生物素化抗体的特异性结合形成荧光纳米粒子复合抗体，探讨了在蛋白毒素检测领域的应用前景．Genin等［6］以QDs为探针对半胱氨酸蛋白进行检测，检测时间可以持续到150s，检测机理是将QDs与有机荧光染料分子CrAsH、半胱氨酸依次结合，利用形成的复合体进行检测．Liang等［7］研究链酶亲和素修饰的QDs对mi－croRNA的定量检测效果，利用QDs发出的荧光信号对microRNA的含量进行测定，最低检测限达到0．4fmol．Shepard等［8］利用量子点和Cy3，Cy5荧光染料共同作用，对炭疽杆菌进行多元检测，大大提高了检测效率，与传统的双光色检测相比体系通量提高了4倍．杜保安等［9］采用水相合成法合成了Mn2＋掺杂CdTe量子点，通过在CdTe量子点中掺杂Mn2＋，进一步改良CdTe的发光性能及热稳定性，扩大了量子点的应用范围．聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG）因其容易和氨基、羧基、生物素等多种功能化基团反应而常用于QDs的表面改性，而且PEG还能够增加QDs的化学稳定性．研究发现，用低聚PEG－磷酸酯胶束包覆QDs后分散于水中，其荧光强度几周内都不会发生改变，若分散于磷酸盐溶液中，80h后荧光强度只降低10％［10］．QDs特殊的光学性质使得它已逐步应用于光发射二极管、生物化学传感器、太阳能电池、生物分子成像和纳米医学等领域．
2．2金纳米粒子
金纳米粒子（AuNPs）具有独特的光学性质、良好的生物相容性、易修饰生物分子以及制备简单等特点，因此在生物传感、分子成像、肿瘤治疗和药物传输等生物医学领域得到广泛研究．Wang等［11］利用N－羟基琥珀酰亚胺修饰的AuNPs实时检测人体血液中链霉素和生物素的相互作用，发现经修饰后的AuNPs具有3μg／mL的低检出限和3～50μg／mL的宽动态检测范围，为构建全血中蛋白检测和细胞分析的新型光学生物传感器提供了思路．Huang等［12］将金纳米棒连接上表皮生长因子抗体后作用于癌细胞，发现金纳米棒附近的分子表现出更强、更敏锐和极化的拉曼光谱，这对于肿瘤的早期准确检测成像具有很大意义．Wei等［13］研究了AuNPs和紫杉醇对HepG2肝癌细胞凋亡的影响，发现AuNPs单独或与紫杉醇协同作用可以引起HepG2细胞凋亡，AuNPs可以增强紫杉醇对HepG2细胞的抑制和凋亡作用．Tong等［14］研究发现叶酸结合的金纳米棒在近红外光照射下可以破坏质膜，这是由于细胞内钙离子的快速增多进而导致肌动蛋白动态异常造成的．但是，关于AuNPs的研究还处于初级阶段，许多问题尚需进一步的深入研究．例如：如何制备各种形态和结构以及可控成分的AuNPs，如何在治疗过程中实现定向输送和释放的靶向性以及使AuNPs作为探针的信号放大以便用于生物检测等都需要进一步的探索．本课题组Liu等［15］研究了AuNPs对成骨细胞系MC3T3－E1的增殖、分化和矿化功能的影响，结果表明，20，40nm的AuNPs均促进MC3T3－E1细胞的增殖、分化和矿化功能，且呈现出剂量和时间依赖性．RT－PCR结果表明，20，40nm的AuNPs均促进runt相关转录因子2（Runx2）、骨形态发生蛋白2（BMP－2）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OCN）基因的表达．结果显示，AuNPs能够促进MC3T3－E1细胞成骨分化及矿化功能，而且影响随纳米颗粒的尺寸变化有所不同．Runx2，BMP－2，ALP和OCN4种基因可能相互影响，从而刺激MC3T3－E1细胞的成骨分化．实验结果提示，与骨中羟基磷灰石晶体尺寸相似的AuNPs可能扮演了一个晶核的角色，从而刺激其周围细胞的增殖、分化和矿化，形成钙的沉积．随后Liu等［16］又研究了AuNPs对骨髓基质细胞（MSCs）增殖、成骨和成脂分化的影响，结果表明，AuNPs可以促进MSCs向成骨方向分化，抑制向成脂方向及成脂横向分化．结果揭示了AuNPs是如何进行细胞内活动进而影响骨髓基质细胞的功能，对合理设计用于组织工程和其他生物医学方面的新材料具有重要意义．
2．3碳纳米管
碳纳米管（carbonnanotubes，CNTs）的结构，形象地讲是由1个或多个只含sp2杂化碳原子的石墨薄片卷曲成的纳米级圆筒．根据石墨片层数不同，CNTs可分为单壁碳纳米管（SWCNTs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）．CNTs的长度从几百纳米到几毫米不等，但它们的直径均在纳米量级，SWCNTs和MWCNTs的直径分别在0．4～3．0nm和2～500nm．MWCNTs也是由几个石墨片层的圆筒构成，层间距在0．3～0．4nm．CNTs可以在药物供给系统与细胞之间形成圆筒形的渠道，输送肽、蛋白质、质粒DNA或寡核苷酸等物质．CNTs还能促进骨组织的修复生长，促进神经再生，减少神经组织瘢痕产生．Kam等［17］将CNTs胺基修饰后，通过生物素连接具有荧光的抗生素蛋白链菌素，孵育白血病细胞HL60一定时间后，发现细胞内产生较强的荧光，且随CNTs浓度和孵育时间的延长，荧光强度不断增强，证明CNTs能将大分子蛋白载入HL60细胞内．Feazell等［18］研究胺基化的SWCNTs运输铂（Ⅳ）复合物的效果，结果发现铂（Ⅳ）复合物以胺基化SWCNTs为载体进入癌细胞，并且其细胞毒性比连接前高出100多倍，为提高肿瘤化疗药物的敏感性提供了新思路．Zhang等［19］采用原代培养小鼠成骨细胞（OBs）为模型，研究了SWCNTs（直径＜2nm）、DWCNTs（直径＜5nm）和MWCNTs（直径＜10nm）对OBs增值、分化和矿化功能的影响，结果表明，它们均抑制OBs的增殖、横向分化和矿化功能，且呈现时间和剂量依赖性，并且明显抑制了OBs中Runx－2和Col－Ⅰ蛋白的表达水平．Liu等［20］进一步研究了SWCNTs（直径＜2nm）和MWCNTs（直径＜10nm）对骨髓基质细胞（MSCs）增殖、成骨分化、成脂分化和矿化的影响，结果表明，SWCNTs和MWCNTs明显抑制了MSCs的增殖，且呈现出了剂量依赖关系．SWCNTs和MWCNTs抑制MSCs增殖和成骨分化的机制可能是通过调节依赖于Smad的骨形态发生蛋白（BMP）信号通路而起作用．结果提示，CNTs对OBs和MSCs的生长起着重要的调控作用，其生物安全性评价还需进行充分研究以便将来进行合理设计用于生物医学．由于碳纳米管独特的结构，其外表面既可以非共价吸附各种分子，还可以共价键合多种化学基团，内部则可以包埋小分子，从而提高了其表面负载率及实现增溶和靶向等．在生物医学上，鉴于碳纳米管具有的生物膜穿透性和相对低的细胞毒性，在药物传递方面具有较好的应用前景．碳纳米管的应用给肿瘤的诊断与治疗带来了新的机遇，随着对其用作药物载体的深入研究，低毒高效的修饰性碳纳米管有望在将来广泛应用于临床［21］．
2．4氧化铁纳米粒子
氧化铁纳米粒子由于具有超顺磁性，是一类具有可控尺寸、能够外部操控并可用于核磁共振成像（MRI）造影的材料．这使得氧化铁纳米粒子广泛应用于蛋白质提纯、医学影像、药物传输和肿瘤治疗等生物医学领域．Wang等［22］采用一种新方法将色酮偶联到Fe3O4纳米颗粒上，合成的结合物使色酮在培养基中的溶解度急剧增加，从而使HeLa细胞吸收色酮能力增强，结合物能更有效抑制HeLa细胞增殖，这种色酮耦合的Fe3O4纳米粒子可以作为多功能输送系统用于诊断和治疗．Wei等［23］研究发现Fe3O4纳米颗粒可以特异性检测H2O2和葡萄糖，并且具有很高的灵敏度．结果显示，对H2O2的检测精度可达到3×10－6mol／L，对葡萄糖的检测精度达到5×10－5～1×10－3mol／L．Xie等［24］发展了一种新方法用于制备超微磁性纳米颗粒，其中小配体4－甲基苯膦二酚用作表面活性剂来稳定颗粒的表面，其与氧化铁表面具有很强的螯合作用，进而与环状多肽链接，可用于靶向诊断肿瘤细胞．刘磊等［25］通过化学共沉淀法制备了铁磁性纳米粒子（FeNPs），并以W／O反相微乳法制备了包埋荧光染料三联吡啶钌配合物Ru（bpy）2＋3的二氧化硅纳米粒子（SiNPs）和二氧化硅磁性纳米粒子（Si／FeNPs），并研究了不同浓度的FeNPs，SiNPs和Si／FeNPs对肝癌细胞HepG2的增殖、细胞周期、表面形态和超微结构的影响，结果表明FeNPs对HepG2细胞增殖和周期没有显著影响，SiNPs和Si／FeNPs能够促进细胞生长分裂，具有促增殖作用；SiNPs和Si／FeNPs通过细胞膜的包吞作用随机进入细胞内，进入细胞后，不影响细胞的形态和超微结构．实验结果对进一步研究修饰特异性抗体、蛋白或负载抗癌药物之后的二氧化硅纳米粒子在一定交变磁场作用下的抗肿瘤效果具有重要意义．氧化铁纳米粒子是目前国内外大力研究的一种新型靶向给药系统，应用前景十分广泛．但是成功应用于活体肿瘤靶向纳米探针和纳米载药体目前仍然存在很多障碍：1）表面进行化学修饰后，氧化铁纳米纳米粒子的磁化量降低；2）纳米氧化铁上嵌入配基结合位点可能会降低它的靶向特异性，并且所载药物常常在内涵体或溶酶体中释放，而不是靶细胞的胞质；3）在到达肿瘤组织之前，结合或封装的化疗药物在血液中很快释放．氧化铁纳米粒子和其他可生物降解的、生物相容性好的聚合物微团的结合可能会解决上述问题．可以预期，随着人们对磁性纳米粒子聚合物研究的不断深入，磁性纳米氧化铁粒子将在肿瘤的诊断及治疗中发挥越来越重要的作用．
2．5富勒烯
篇11
关键词：生物医学工程；医疗器械产业；发展
【中图分类号】
R195 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）08-0294-01
1 前言
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）主要是指结合了化学、物理、数学、计算机与工程学原理，从事医学、生物学、卫生学以及行为学等方面的一种研究。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，其应用工程技术手段，可以有效的解决目前医学中的一些问题，从而为各类疾病的诊断、治疗与预防，保障人们的健康起到积极的作用。而医疗器械产业主要是指在疾病预防、诊断与治疗中所应用的电子医疗设备、内外科器械、离体诊断设备、牙科器械、整形设备以及医院供应品等等。生物医学工程与医疗器械属于医院诊治疾病中不可或缺的一部分内容，也是现代医药产业发展的两大支柱。基于生物医学工程与医疗器械产业的重要性，本文就以我国的生物医学工程与医疗器械产业作为研究方向，论述其发展现状，并对生物医学工程与医疗器械产业的发展前景展开探讨。
2 生物医学工程与医疗器械产业的发展现状
2.1 生物医学工程的发展现状：
生物医学工程专业作为一项研究方向诸多、内容复杂、要求极高的专业，其在我国的发展已经经历了36年，但是，我国生物医学工程较国外相比，其起步还是较晚，综合来看，其与国外的发展还是具有一定的距离。而从我国生物医学工程的发展现状来看，其对于人才的培养目标及研究成果，主要体现在以下几个方面：
⑴人才的培养。其一，培养能从事医疗设备管理、医疗器械质量控制与管理、医药市场营销、医学技术服务等方面的人才；其二，将生物医学工程专业将医学技术与工程技术相结合，并以此为目标来培养高级临床医学工程技术型人才；其三，培养出综合能力较强，能够从事生物医学工程研究、开发与生产的高级人才。⑵研究成果。我国生物医学工程目前的研究成果主要有：人工关节、人工晶体等功能性假体；人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器等人工器官；不同规格、不同种类的电磁与激光治疗设备；超声成像、磁共振成像、X射线计算机断层扫描、生化分析仪等新型临床诊断与监护技术、监护设备等。
2.2 医疗器械产业的发展现状：
生物医学工程在我国的发展，不仅促进了临床疾病的诊治效果，还推动了医疗器械产业的发展，而当前我国医疗器械产业的发展情况，主要体现在如下几方面：⑴医疗器械工业现状。由于国外医疗器械对国内医疗器械市场造成的冲击，近年来，我国已开始重视对医疗器械的自主研制与创新。例如，在“十二五”规划中，特别强调了我国自产医疗器械的应用与普及、产品创新。并在着力突破高端装备大多引进国外的问题。力求实现高端主流装备、医用高值材料、核心部件等医疗器械的自主制造，以实现降低医疗费用、打破进口垄断的问题。⑵医疗器械营销现状。我国的医疗器械生产销售企业诸多，尤其是近年来，在科技的快速发展下，使得我国医疗器械的营销势态良好，例如婴儿培养箱、心电图机、高压氧舱、磁共振成像系统、体外诊断试剂、各种敷料及卫生材料等数千种大小不一，规格不一的医疗器械在全国各医院的应用是非常广泛的。⑶医疗器械技术现状。在科技的快速发展下，医疗器械的性能与质量也得到了不断升级。而我国各大小型医院，在先进性医疗技术的驱动下，所应用的医疗器械也在不断升级和完善，例如，基层医疗卫生机械对采色超声成像仪、生化分析仪、免疫分析仪、多参数监护仪、心电图设备、耗材等医疗器械的配置与升级。一些大型、综合性医院对实时三维彩色超声成像仪、全自动生化分析仪、64排螺旋CT等先进性医疗器械的应用。
3 生物医学工程与医疗器械产业的发展前景
3.1 生物医学工程的发展前景：
虽然生物医学工程在我国的发展比较迅速，但其与国外的发展相比，还是存在一定的差距，基于这种现象，我国对于生物医学工程的持续发展也十分重视。而在分析目前我国生物医学工程的发展情况与研究成果之后，笔者认为，我国今后生物医学工程的发展前景，将会体现在以下几方面：⑴纳米技术、介入性微创技术、激光技术以及植入型超微机器人，将是未来生物医学工程的研究重点。⑵生物型人工器官、生物机械结合型将会有新的突破，各种高质量的人工器官将会广泛应用于临床。⑶药物与材料相结合的新型给药装置或技术将得到有效发展。⑷所应用的各种诊疗仪器与装置，将会逐渐朝着远程医疗信息网络化、智能化的方向转变，其诊疗所用机器人会在临床上得到广泛的应用。
3.2 医疗器械产业的发展前景：
我国目前的医疗器械市场规模占医药总市场规模的14%，这也表现出我国的医疗器械产业虽然发展迅速，但与全球水平比还相差甚远，不过，这种现象也给投资者们看到了该领域更大的发展空间。在技术的不断升级下，国产高端医疗器械将会逐渐替代国外进口器械，随着机械器智能与生物智能技术的发展，我国在未来必将不断研发高科技医疗器械。此外，由于国民生活水平的不断提高，之后的医疗器械产业还会以家庭会对象，研发生产出一系列适用于家庭自我监护、诊断的高科技医疗器械产品。
4 总结
通过以上分析可见，生物医学工程与医疗器械产业在医学领域占据着举足轻重的位置，而近年来在科技的快速发展下，我国对生物医学工程也越来越重视，且医疗器械产业也得到了长足的发展。相信在未来医学技术的不断完善下，我国生物医学工程与医疗器械产业也会有更加良好的发展前景。
参考文献
篇12
中图分类号：TU502 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0268-01
一、生物矿化机理
目前进行的MICP灌浆研究大都基于一种高产脲酶的巴氏芽孢杆菌，它是一种嗜碱菌，在新陈代谢过程中会产生一种脲酶，该酶可以快速将尿素分解生成铵根离子（NH4+）和碳酸根离子（CO32-），反应方程式为：NH2-CO-NH2 +3H2O2NH4+ + CO32-
由于该细菌表面带有负电荷，当孔隙中钙离子浓度达到一定值时，钙离子会被细胞吸附，从而以细胞为晶核[5]，从而在细菌周围会生成碳酸钙，反应方程式为：
Ca2+ + CO32- PCaCO3（aq）
当孔隙溶液中CaCO3（aq）的浓度超过了其溶解能力时，便会在孔隙中析出碳酸钙沉淀。
随着碳酸钙沉淀的不断积累、团聚而成为更大的颗粒，材料孔隙会大大减少，从而达到裂缝修复、防渗等效果[4]。
二、生物矿化试验研究
北京清华大学土木工程系的杨钻从土壤中筛选出来了脲酶高产菌株，并对其进行了菌株的诱变培养与培养基的优化，进行了高强微生物砂浆的制备，使用巴氏芽孢八叠球菌诱变株，采用多批次灌入菌液、固定液和胶凝液的方法对工业砂进行微生物灌浆加固，进行单轴抗压极限强度、劈裂抗拉强度和单压疲劳强度测试，得到高强微生物砂浆这种新材料相对传统水泥-石灰混合砂浆，具有材料孔径大、劈裂抗拉强度高、耐受循环荷载能力强的工作性能[4]。
东南大学的钱春香等人尝试利用微生物沉积碳酸钙，修复水泥基材料表面缺陷，他们通过涂抹和注入的方法，在水泥材料表面原位沉积处碳酸钙，使得材料的吸水率得到降低，提高了材料的抗压强度，使水泥材料表面的裂缝得到了较好的修复[2]。
同济大学的李沛豪等人也利用生物矿化技术，对混凝土表面裂缝的修复进行了研究，通过混凝土试件以及其裂缝的人工制备，采用芽孢八叠球菌，对三种不同深度裂缝混凝土立方试件进行微生物修复，通过XRD以及SEM分析沉积晶体的成分以及颗粒形貌，并测量混凝土试件裂缝修复后的抗压强度以及素混凝土梁弯曲跨中极限荷载，使混凝土裂缝得到一定的修复效果，且这一方法在浅层裂缝的修复方面得到的效果较好[3]。
三、生物矿化在修复构筑物方面的应用
清华大学的李萌、程晓辉等人与北京工商大学的张越等人利用微生物诱导碳酸钙沉积技术，尝试治理某地下室渗漏，并进行了现场修复实验，采取在裂缝墙体迎水面回填土层灌注巴氏芽孢八叠球菌菌液和营养液的方法进行渗漏治理的试验，在灌浆4 个月后，墙体裂缝处形成一层碳酸钙膜，将裂缝表面覆盖，达到了很好的防渗效果[1]。
在此之后在清华大学西体育馆部分花岗岩石柱柱脚进行了微生物灌浆现场实验，以及布达拉宫马基康外墙空鼓加固及原位灌浆实验，均取得了初步成效[4]。
之后山东建筑大学的侯宏涛等人，在总结现有研究成果的基础上，同样对某地下室渗漏工程进行了微生物诱导碳酸钙沉枳技术的现场试验修复。该实验采用四种不同的灌浆方式―裂缝外部土壤灌浆、水平裂缝外表面做灌浆槽灌浆、竖向裂缝钻斜向灌注孔灌浆、以及裂缝表面涂刷浆液，对混凝土裂缝修复技术进行研究，得到了四种方法的优缺点，为后续研究以及应用提供了的宝贵经验[8]。
四、前景与展望
生物矿化这一技术虽然有着大量的研究与在试验上有着许多成功的应用[7]，但这一技术仍然存在许多问题，如酶活性随时间降低且价格昂贵、灌浆强度不均匀、易造成结构孔隙堵塞、灌浆效率低、实验采用的氯化钙溶液中的氯离子会对钢筋产生锈蚀等问题，这一技术在理论方法上仍不完善，将会成为今后研究的重点。
微生物诱导碳酸钙矿化加固与修复技术，以其创新的方法技术、生态环保、得到的修复体性能优良、耐久性及相容性好等特点，得到了科学家的广泛深入研究。本文探讨了近年来生物矿化在方法机理上的相关试验的探讨，以及修复构筑物表面裂缝、改善构筑物渗漏情况等方面的相关应用，总结了MICP技术在修复构筑物方面的研究进展，结果表明生物矿化技术的研究是多学科、多领域的研究领域，并且在土木、岩土等工程上有着广泛的应用前景，随着不同领域科学家的不断加入，这一技术将不断成熟，微生物诱导碳酸钙矿化这一技术将发展成为一种新型的节能环保、性能优良的构筑物的修复方法。
参考文献：
[1] 张 越，李萌，郭红仙.微生物诱导碳酸钙沉积技术治理某地下室渗漏的现场试验[J].工业建筑，2013，43（12）：140-142.
[2] 王瑞兴，钱春香.微生物沉积碳酸钙修复水泥基材料表面缺陷[J].硅酸盐学报，2008，36（4）：459-464.
[3] 李沛豪，屈文俊.细菌诱导碳酸钙沉积修复混凝土裂缝[J].土木工程学报，2010，43（11）：65-69.
[4] 程晓辉.高强微生物砂浆机理与工作性能研究[D].北京：清华大学，2013.
[5] 成亮，钱春香.碳酸岩矿化菌诱导碳酸钙晶体形成机理研究[J].化学学报，2007，65（19）：2134-2138.
篇13
1 激光烧蚀法制备银纳米粒
常规制备纳米粒子的方法主要包括：化学还原方法、电化学还原法、光还原法、金属蒸汽沉积法、磁控溅射法、微波还原法和激光烧蚀法等等。下面针对激光烧蚀法制备银纳米粒子进行简单介绍：这种方法是通过具有高功率密度的激光器对固体靶材表面进行照射，产生高温高压等离子体，根据等离子体的特性可知，其内部具有大量的电子、原子、离子、团簇等复杂结构。
通过改变温度，压强和其他制备环境，可以控制等离子体形成的各种离子团簇，形成具有纳米尺寸的粒子。与传统方法相比，该方法可以获得更高纯度的纳米级别的溶胶，同时还能够在表面形成具有纳米级别的烧蚀坑的靶的形状。该方法的优势在于其对制备环境要求较低，制备的银纳米粒子均匀性好，一般以球状形式存在。
2 银纳米粒子的特性分析
对于制备后的银纳米颗粒的特性研究只要是通过光谱法进行特性分析的，通常采用以下几种光谱分析的方法：（1）紫外-可见吸收光谱法；（2）X射线衍射法；（3）电子显微镜。
由于金属纳米粒子对各个波段的光具有不同的吸收的特点，通常对其进行特性的物理或者化学性质进行定量分析，判断物质结构和化学组成。不同的金属纳米粒子由于表面的形状的不同，导致其表面等离子体共振吸收峰所对应的形态不同，另外由于尺寸上的差异其吸收峰的半高宽也不同，这样我们可以通过吸收峰的三大特性-位置、半高宽和峰值强度表征纳米粒子的情况。若吸收峰当前的位置发生红移，证明纳米粒子颗粒变大，若其半高宽变宽，证明粒子尺寸分布越来越广泛，若峰值强度变大，表明粒子数浓度增大。对于金属纳米粒子Au和Ag纳米颗粒及其外层纳米可层的光学特性的研究，紫外可见光吸收光谱法成为了研究其最简单、方便的方法之一。该方法充分利用了金属纳米粒子在紫外可见光波段具有吸收带的特性，该特性是金属颗粒表面等离子体共振激发导致的。
银纳米粒子的光学性质，当入射波长远大于金属粒子的大小时候，在外部电场的作用下，其内部的粒子内的电子云产生振荡，若电场频率与内部电子云频率一致会发生共振现象，该现象统称为表面等立体共振（SPR）。
银纳米粒子由于它的尺寸效应，使得其表面积能够尽可能的与微生物的表面进行接触的概率增加，相较于传统银系抗菌材料相比，其抗菌特性十分显著。
银纳米粒子也具有催化性质，主要是由于在半导体粒子表面沉积的过量贵金属成为光生电子和空穴的复合中心，而不再是光生电子的捕获陷阱。
3 金属纳米粒子催化，磁性，生物学等方面的应用
由于纳米金属颗粒具有的表面面积大、小尺寸、量子尺寸和宏观隧道效应等特殊的性质，使其在催化、磁、生物医学等方面获得了常规材料无法具备的特殊的优异性质。
催化应用方面：由于纳米粒子的尺寸小，表面接触面积大，表面的键态和电子态与粒子内部不同，表面原子配位不足等导致表面的活性位置增多，吸附能力强，这样的特性使得他具备了催化剂的最基本的条件。
磁性应用方面：实验研究表明，纳米磁性颗粒具有无毒无害、容易奋力的特性，同时由于尺寸和形状的差异，金属纳米粒子具有着不同的磁学特性，纳米级别的磁性材料相较于常规材料磁性会高出很多倍，在磁性材料方面应用前景广阔。
生物医学应用：在医学应用中的治疗方面，由于纳米化的药物的特殊形态，使得他把病变组织与药物的接触面积大大增加，这样可以大大增加药效。同时纳米化的药物可以通过人体中的最小的末梢毛细血管，血脑屏障，使得药物具有很强的靶向性，能够最大限度的对疾病进行定点治疗。
4 结束语
文章通过探讨激光烧蚀银等离子体特性分析，介绍了激光法制备银等离子体纳米粒子的方法，通过对生成的银钠纳米粒子进行分析，进一步深化了银纳米粒子的应用前景。通过对金属纳米粒子催化，磁性，生物学等方面的应用的介绍，使人们对于激光烧蚀银等离子技术的应用有了基本的宏观认识。
参考文献
[1]张志馄，崔作林.纳米技术与纳米材料[M].北京：国防工业出版社，2000，10-30.
