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2019 - 10 - 30
纳米生物医学是纳米科技与生物医学的交叉融合,是利用纳米技术(包括纳米材料)研究生命体的特征,发?#20013;碌纳?#21629;现象和规律,为人类健康和疾病诊断与治疗提供新的理论和方法。随着纳米生物医学的发展,尤其是纳米材?#31995;?#29420;特物理、化学及生物特性的发现和应用,新的诊疗技术不断出现,一些传统医疗技术及认识被改变,这些纳米材料本身已经成为重要的诊疗制?#31890;?#25110;药物)。图1. 基于金属、聚合物、半导体量子点、碳基材料、脂质体的纳米材料诊疗制剂在癌症的诊疗中的应用[1]1           磁性纳米材料具有非常丰富的磁学特性,如超顺磁性、Neel弛豫、Brownian弛豫、磁滞效应、磁各向异性、磁?#25216;?#30456;互作用、交流磁热效应、磁场梯度中的运动特性等,因而在生物医学中发展了丰富的应用,如磁共振成像对比剂、磁靶向药物载体、细胞与生物分子分离、生物传感与检测以及磁感应肿瘤热疗?#21462;?#26368;著名的临床应用包括美国Advanced Magnetic公司及德国Schering公司等开发出的磁共振造影剂产品,以及德国MagForce公司开发的基于纳米氧化铁磁性液体(Nanotherm®)神经胶质瘤磁感应热疗技术,这些FDA批准的纳米产品在临?#37319;系氖导?#24212;用极大地鼓舞了纳米生物医学的发展。2                  金属纳米材料 如金、银纳米颗粒,具有独特的表面等离子体共振等光学特性,在基于表面增强拉曼散射?#32435;?#29289;传感与成像、生物标记暗场成像、金标免疫层析试纸条、肿瘤光热治疗等领域有重要应用。3                 半导体纳米...
2017 - 07 - 31
生物传感器是将物理化学转能器与生物活性材料结合在一起对被分析物进行高选择性识别的监控与检测设备。近年来,纳米材料已经被广泛地应用于构建生物传感器,提高生物传感器的灵敏?#21462;?#36873;择性、重现性,在临床诊断、环境监测、食品工业等方面得到了高度重视和广泛应用。生物传感器中最常用的纳米材料包括:贵金属纳米粒子/纳米阵?#23567;?#30913;性纳米材料、碳基纳米材料、半导体量子点?#21462;?#37319;用纳米材料构建生物传感器,可以增加传感界面的比表面积、改变传感界面的性能,从而显著增加传感界面上生物活性材?#31995;?#27963;性位点,提高传感界面的信噪?#21462;?#21033;用纳米材?#31995;?#21560;?#20581;?#20449;号放大、催化以及特殊的荧光信号与增强光谱信号性能,可以显著增强传统方法检测的灵敏度与特异性[1]。基于纳米技术所创造的传感器具有尺寸更小、耗能更少、灵敏度更高、选择性更好、无线操作、生物相容性等优点,可应用于疾病的早期诊断及监测;若将纳米生物传感器与DNA测序基因分析及筛选技术相结合,可为个性化治疗提供可能性;纳米生物传感器还可以作为可调、可携带并可植入无线装置的个体健康监护装置在临床和门诊中使用。基于纳米材料与技术可以发展多种生物检测与传感的方法与技术,其能显著提升检测的灵敏?#21462;?#29305;异?#21462;?#20934;确度等性能,并且具有小型化、便携?#20581;?#20302;成本等优势,其交叉创新特点又为产品提升和建立自主知识产权提供了帮助,因此纳米生物检测领域得到了广泛研究并被产业界关注和推崇。图1. 纳米生物传感器在各种领域的应用东纳生物具有自主研发,与国际产品水平相当?#21335;?#21015;微纳米磁性材料、金(银)纳米材料、荧光微球等产品,可以作为纳米生物检测的基础材料,为广大生物检测研究领域的科研人员和工业界产品开发提供了强有力的工具,在磁分离、磁捕获、磁标记、磁传?#23567;?#32435;米酶信号放大、电化学检测、金标免疫层析、暗场免疫组化、表面增强拉曼检测、表面等离子体共振检测、荧光免疫层析、化学发光、分子诊?#31995;?#39046;域被广泛应用。另外东纳生...
2019 - 10 - 31
分子影像(Molecular Imaging)是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,?#20174;?#27963;体状态下分子水平变化,对其生物学?#24418;?#22312;影像方面进行定性和定量研究的科学。由于分子影像技术既突破了传统医学影像技术只能显示生物活体解剖结构变化的局限,又改变了传统离体方法不能在体连续观测药物作用机理及治疗效果的局面,这为探索疾病的发生、发展和转归,以及评价药物的疗效,起到了连接分子生物学与临床医学的桥梁作用。因此,分子影像不仅对于提高重大疾病的临床早期精确诊断和个体化有效治疗有着重要的应用价值,也对于重大疾病的基础生物医学研究和探索有着重大意义。由于分子/纳米探针的浓度只有纳克或皮克量级,因而对分子探针的性能和探测仪器灵敏度提出了很高的要求。在?#22771;?#21307;学影像及小动物显微影像设备的基础上,通过高性能分子/纳米探针设计、多模式化及采用合理的信号放大策略,是进一步提高分子成像特异性、敏感性和信噪比的关键和重要方向。由于纳米材料与生物大分子可比的尺寸及其独特的物理化学特性,纳米材料和技术的发展为此提供了重要的解决方案,并且取得了许多重要的研究进展,如,磁性纳米粒子作为MRI探针大大提高了影像对比度,半导体量子点为光学影像提供了多色高亮度荧光标记,以纳米粒子为平台构建多模式纳米探针可以进行多模态分子成像。多模态对比剂是指通过一次注射一种对比?#31890;?#20415;可同?#33519;?#34892;CT、MRI、荧光等两种或两种以上影像设备联合成像的对比剂。借助不同的纳米技术平台将两种或多种对比剂整合为一,形成一些新型的联合对比?#31890;?#21363;多模态对比?#31890;?#21487;同时用于不同影像设备的检测,实现多种显像模式的优势互补。这种all-in-one的纳米粒子平台?#32435;?#35745;思路在医学诊断中具有非常重要?#21335;质?#24847;义。多模态造影剂的应用,一方面能够得到更全面更为真实的诊断疾病信息,有效提高诊断准确度,另一方面可减轻病人用药的?#32431;啵?#20943;少多次用药带来的毒副作...
2019 - 10 - 31
“诊疗(Theranostics)”一?#39318;?#26089;见于2002年,Funkhouser 在其文章中描述 “theranostics” 为 “material that combines the modalities of therapy and diagnostic imaging”。现在theranostics通常用来指图像引导的治疗方法,或者指将诊断成像和治疗功能结合为一体的制剂或药物。纳米诊疗(Nanotheranostics)则是将纳米技术应用到诊疗中,?#35789;?#29992;纳米粒子作为载体实现诊断成像和治疗的结合。图1. All in One纳米诊疗平台临?#37319;?#30456;对分离的诊断与治疗方式存在一些不足,如在治疗过程种不能同?#22791;?#36394;治疗效果。纳米载体,尤其是一些无机纳米载体具有良好的光学、电学、热学、磁学、放射学等特性,可以在X射线、磁场、超声、可见-近红外光、放射性核素等?#30899;?#21709;应?#40065;?#29616;出与组织不同的影像学现象,可以用于研究药物载体在体内的靶向输运、分布、富集和代?#36824;?#31243;,对肿瘤进行靶向成像,以及优化治疗方案?#21462;?#21478;外,一些具有光热转换能力或含有高原?#26377;?#25968;的多功能纳米药物载体可作为光热治疗试剂或放疗增敏剂。这些集整合药物靶向运输、活体示踪、药物治疗和预后监测等功能于一体的多功能纳米药物载体将提高药物的利用效率,减轻药物毒副作用。[1-2]纳米诊疗将成为个体化医疗(精准医疗)的重要工具,是为了使医生能够同时监测药物的体内分布和释放,并对治疗效果进?#24418;?#25439;和实时的评估,从而进一步根据每个患者的个人反应和需求,制定个体化治疗计划,提高治疗效果并降低毒副作用。纳米诊疗一体化中最核心的部分就是构建具有靶向/成像/治疗多种功能于一体的纳米载体。纳米载体的物理性质、成分、表面化学、以及所选择的靶向分子均会影响纳米载体在生物传?#23567;?#29983;物成像、药物递送、活体安全性、药物活体释放等方面的性能差异。南京东纳生物科技有限公司经...
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