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纳米生物材料

发布时间: 2021-08-08 06:56:32

什么是高分子纳米生物材料

高分子纳米微粒或称高分子纳米微球,粒径尺度在1~1000nm范围,可通过微乳液聚合等多种方法得到。高分子纳米生物材料从亚微观结构上来看,有高分子纳米微粒、纳米微囊、纳米胶束、纳米纤维、纳米孔结构生物材料等等。

❷ 什么是纳米生物复合材料

从材料学角度来看,生物体及其多数组织均可视为由各种基质材料构成的复合材料。具体来看,生物体内以无机-有机纳米生物复合材料最为常见,如骨骼、牙齿等就是由羟基磷灰石纳米晶体和有机高分子基质等构成的纳米生物复合材料。人们通过仿生矿化方法制备纳米生物复合材料,获得了优于常规材料的力学性能。

按照生物矿化过程原理,美国科学家找到了一种两亲性肽分子,该两亲分子一端为亲水的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD),另一端含有磷酰化的氨基酸残基,亲水的RGD序列有利于材料与细胞的粘连,而磷酰化的氨基酸残基可与钙离子相互作用。此两亲性肽分子能组装成纳米纤维以期促进生物矿化,使之成为模板指导羟基磷灰石(HA)结晶生长。此两亲分子纳米纤维溶液可形成类似于骨的胶原纤维基质的凝胶,因此可将疑胶注射至骨缺损处作为生成新骨组织的基质。研究表明将凝胶置于含酸和磷酸盐离子的溶液中,20min后体系仿生矿化,HA结晶沿纤维生长,转变成羟基磷灰石-肽复合材料,该纳米生物复合材料坚硬如真骨。

清华大学研究开发的纳米级羟基磷灰石-胶原复合物在组成上模仿了天然骨基质中无机和有机成分,其纳米级的做结构类似于天然骨基质。多孔的纳米羟基磷灰石-胶原复合物形成的三维支架为成骨细胞提供了与体内相似的微环境。细胞在该支架上能很好地生长并能分泌骨基质。体外及动物实验表明,此种羟基磷灰石-胶原复合物是良好的竹修复纳米生物材料。

❸ 纳米生物材料与普通生物材料比较有哪些特性

主要区别在材料大小和相容性

❹ 纳米是什么材料

纳米材料是说在纳米级的技术中产生的材料
纳米材料的学术定义是:在三维尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。用通俗的话讲:纳米材料是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。一个纳米是多大呢?只有一米的10亿分之一,用肉眼根本看不到。由于它尺寸特别小,它就产生了两种效应,即小尺寸引起的表面效应和量子效应,即它的表面积比较大,处于表面上的原子数目的百分比显著增加,当材料颗粒直径只有1纳米时,原子将全部暴露在表面,因此原子极易迁移,使其物理性能发生极大变化。一是它对光的反射能力变得非常低,低到<1%;二是机械、力学性能成几倍增加;三是其熔点会大大降低(如金的熔点本是1064℃,但2纳米的金属粉末熔点只有33℃);四是有特殊的磁性(如20纳米的铁粉,其矫顽力可增加1000倍)。

❺ 目前高分子纳米生物材料主要应用有哪些

目前,纳米高分子材料的应用已涉及免疫分析、药物控制释放载体及介人性诊疗等许多方面。免疫分析现在已作为一种常规的分析方法在对蛋白质、抗原、抗体乃至整个细胞的定量分析发挥着巨大的作用。在药物控制释放方面,高分子纳米微粒具有重要的应用价值。许多研究结果已经证实,某些药物只有在特定部位才能发挥其药效,同时它又易被消化液中的某些生物大分子所分解。因此,口服这类药物的药效并不理想。于是人们用某些生物可降解的高分子材料对药物进行保护并控制药物的释放速度,这些高分子材料通常以微球或微囊的形式存在。

❻ 读研时研究生物纳米材料毕业后可以干什么呀

方向听起来不错,但出来就业的路其实很窄,竞争很激烈。学生物方面70-80%的人最终只能转行。如果你真的对这行是很感兴趣,并且有把握在研究生时能出SCI检索4篇以上文章,那么在这行还有机会混下去,否则......
因为生物方向现在的人才过多,别说国内的,光国外海龟的硕士,博士,博士后数都数不清,这些人里只有10%的顶尖的才有可能找到合适工作,其他的人只能当炮灰(比如去做销售)。

这是一个学生物的前辈的肺腑之言,这里转发一下

反正粘上生物这两个个字就注定要比很多其他专业悲催很多。
主要是90年代开始太多鼓吹生物技术怎么怎么样,什么21世纪重要科技支柱之一,整个世界上太多的人去学生物了。造成目前的就业状况是僧多粥少,职位竞争的状态已经不是能用激烈来形容了。几年前的统计,美国有70-80%学生物方向的留学生最终都转行了。欧洲稍好一些,但也不会好到那里去。中国? 转行的更多吧。中国的生物产业本来就比欧美弱很多。
由于工作机会稀少,大部在国外学生物的只能不停得待在学校往下读书,上完硕士上博士,上完博士再做博士后。而这时,只有少数非常出色的人可以在学校继续待下去当助教,副教授,还有少数优秀的人可以找到公司研发部的位置。剩下的,如果想在国外待,只能想着转行,或者干脆放弃在国外的一切,回国找个大学的工作。而现在在国内学生物的也是人满为患,竞争异常激烈。而在生物博士里成为少数非常出色的人你知道意味着什么? 必须每天白天做实验,晚上看文献,写文章,很多周末还要泡在实验室里。基本天天就像在高三的生活。同时还需要有一个好导师,在一个不差的课题组里。只有这样,你的发表文章数才可能比别人多,走在别人前面。相比同龄人在别的行业,这么努力的人一般是为了向经理,总裁奔的,若只是当个一般员工,朝九晚五的生活就行了。而在生物这个行当,这么努力只是为了保住位置,否则就等着喝西北风吧。所以一旦踏入生物这个行当,你就要准备好和朝九晚五的生活说拜拜,否则还是趁早离开。
总之,如果自己真的是对生物专业有极大的兴趣爱好,并愿意为之奋斗终身,那么加入这行还行。如果只是想给将来找个稳定职位混口饭吃,那么千万别糊里糊涂得踏进来,如果不幸你已经是生物专业了,试试一年内能不能找到工作,如果找不到,那么尽快转行吧。不要再傻乎乎的去读博士,读博士后,越往后拖,你越后悔。
其实不光是生物化学,象学植物的,动物的,微生物的,分子生物学,生物纳米材料等,都是越往上学越窄的路,大部分人只能憋在学校,想从学校出来的很多人最后只好转业。
这些专业毕业找到合适位置相当难。首先,欧洲现在受经济危机的影响就一直没有缓过来。大多数公司都是处于缩减,或最多持平的状况,这就意味着总体上公司的职位只会减少而不会增多。市面上能看到的职位招聘,大部分都是由于职员跳槽,或产假,或退休而空出来的,所以新人要进入这些位置只能凭运气等。你只能求老天保佑那些和你背景相似的前辈们出各种问题离开那个岗位,然后你才有机会挤进去。
对于博士及博士后来说,还有条路是待在大学里混。但目前大学的状况实在不乐观。2009年,欧洲多国政府就宣布消减各个大学的经费。所以你可以看到在学校很多的系里,n个博士争那么一个博士后位置,而几个博士后争那一个副教授位置。但没想到最后有了副教授的头衔一点用都没有,政府只给你这个系每年那么些钱,所以规定了你这个系能有几个教授,几个副教授,再多出来的副教授怎么办呢? 只好让他们自己去申请研究经费来养活自己,这几年研究经费申请的中率不到10%。申请不到研究经费的副教授就只能失业了。其实说道最根本这么艰难的原因是因为生物这个大专业内部太细分化,而且相互不兼容。做动物的没法跳到植物,做生理的没法跳到分子。越往上走路越窄,当中如果努力不够,或者是努力了但结果不好,最终的结果就是走投无路。化学方面能比生物好一些,但还是存在兼容差的问题,比如你做有机化学的很难转到药物化学等等之类。而对比象IT及电信行业,内部的兼容性很好,较容易从这一块跳到那一块。而IT及电信类的职位市场比生物和化学类的多得不知几个数量级了。所以,选专业一定要选好,如果有学弟学妹们已经走入生物领域的,如果这不是你们的兴趣专业,我劝你们尽早离开,越往下拖越痛苦,等你真正到了博士后而才发现走投无路时,只会痛不欲生,终日以泪洗面的。

❼ 纳米材料在生物医学上有什么应用和优势

纳米材料在生物医学上有什么应用和优势

纳米技术对医学发展具有重要的推动作用,疾病诊断、预防和治疗的实际需求对纳米技术提出了获得更先进的药物传输系统和早期检测与诊断技术的期望,如早期诊断和预警、代谢产物中的生物标志物的发现、及其微量或痕迹量或瞬间的样品量的检测技术,适于大量或批量的实用检测技术平台,载体的效率和容量,靶向、缓释、可控的药物载体,药靶确证和药物筛选,甚至是突变或个体化差异的检测、诊治等。利用DNA分子的自组装特性,可以获得新型的纳米结构材料,用于发展全新的生物检测技术,实现基因治疗的关键因素之一是发展安全有效的基因运载系统,利用纳米技术发展新型医学传感器,利用纳米技术发展新型活细胞检测技术。另外纳米技术对再生医学的发展具有重要影响和推动作用,纳米技术为模仿和构建天然组织里不同种类的细胞外基质提供了全新的视角和方法,纳米技术将有助于探索和确定成体干细胞中的信号系统,以激发成体干细胞中巨大的自我修复潜能,纳米技术在医学科学中的应用,如单分子、单细胞体内成像应用、单一癌症细胞检测、药物释放直观技术等。

纳米技术在传染病防治中也有广阔的应用,我国是乙肝大国,平均有8%乙肝病人或携带者,在偏远农村远远高于这个比例。进展期肝病病人在中国的死亡率比较高,在大城市有60%的死亡率,在小的城市死亡率更是高达80%。虽然乙肝疫苗在乙肝病毒的传染方面发挥了很大的作用,但是研究表明乙肝病毒的变异也是非常高的,而且目前一些治疗乙肝的药物的抗药性在我国已经显现出来,所以在中国开展乙肝病的纳米医药研究尤其重要,探测活体细胞的功能,在分子的水平上认识和理解病变机理,做到早期诊断,实现早期治疗。

纳米药物及其药理学

目前国内外已开发并上市了许多纳米药物制剂,以提高原制剂的口服生物利用度、降低药物不良反应和提高治疗指数等,但是国际和国内纳米技术标准化却还没有建立,所以在纳米医药开发的过程中不可避免会受到制约和影响。所以,对于纳米药物学及其药理学研究的基础科学问题和近、中、长期的目标设定非常重要。

例如,肿瘤生长机制及阿霉素胶束自组装分子的抗肿瘤活性研究。肿瘤的微环境对其生长及对药物输运有着巨大影响,肿瘤组织内部静液压高、低氧、低PH值等微环境使得药物分子只能聚集在血管细胞周围,不能达到肿瘤细胞,影响了药物的使用效果。PEG-PE包裹阿霉素形成的胶束自组装分子在治疗肿瘤方面有着很好的效果,使用后肿瘤尺寸明显减小。

“用于肿瘤诊断与治疗的纳米医药的材料发展潜力”的研究指出,纳米生物技术在肿瘤的早期诊断和治疗中可以发挥很大作用。研究结果表明,抗体修饰的脂质体纳米复合载药体系不仅可以对肿瘤进行靶向治疗,结合纳米粒子修饰的纳米复合给药体系还可以对转移的肿瘤细胞进行诊断和靶向治疗,而且纳米胶囊的尺寸适中(50-200nm)时效果最好。“脂质分子自组装系统及其作为药物载体的应用”的研究认为,脂质分子作为生物体组成的主要成分具有无可比拟的生物相容性,自组装形成的纳米结构无论从均一性、稳定性,以及重复性方面,都有很大的优势,而且小肽修饰的脂质体对肿瘤有一定的靶向作用。

在这一议题中,专家们就目前纳米医药中其安全性评价和标准研究方法的问题进行了热烈的讨论。一致认为目前纳米医药研究应该规范化,推行“力量集成、资源整合和有限目标”的策略。纳米药物学近期或近中期目标可以是通过药物的直接纳米化或纳米载药系统(NanoDDS),研制一批旨在提高生物利用度、延长药物作用时间、降低药物不良反应,或提高制剂顺应性等的纳米药物制剂。在纳米效应研究基础上,针对我国重大疾病(如肿瘤、心血管疾病、肝炎、艾滋病、神经退行性疾病等),通过汲取这些疾病的病理学、生理学研究成果,研究和开发一批创新纳米药物制剂,并阐明与此相关联的深层次科学问题,包括纳米药物的长循环机理、纳米粒肿瘤药物的EPR效应机理、纳米药物对微循环影响机理、基因非病毒纳米载体的组装、转染机理、纳米智能载药系统的传感技术与药物控制释放技术的整合等。

生物传感与医学示踪

恶性肿瘤和心血管疾病等重大疾病严重威胁人类的健康,是当前医学研究领域所面临的一个重大挑战。我国自上世纪70年代以来,恶性肿瘤和急性冠状动脉综合症的发病率和死亡率一直呈上升趋势,已经成为危及人群健康及带来巨大经济负担的社会问题。目前癌症病人和心血管病人死亡率居高不下的一个最主要原因,是现有技术还很难实现真正的疾病早期检测,所以生物传感和医学示踪技术至关重要,特别是纳米生物传感技术和纳米材料在分子影像技术中的应用等是当前的研究热点。

“生物医学用磁性纳米材料及器件”的中心议题报告中介绍了生物医学用磁性纳米材料及器件在生物学与生物技术、医学以及药学等方面的应用及发展;同时,也提出了在这个发展过程中存在的一些急需研究的问题:(1)还有哪些新奇的性质可以应用?对不同分子探针的组装、联合及效能等;(2)磁性纳米材料究竟是在什么水平,如究竟是在细胞层次还是在组织层次上,对生物产生综合影响;(3)影像对磁性纳米材料对比剂尺寸和其他性质的依赖程度;(4)磁性纳米材料在生物体内的分散及循环问题;(5)磁性纳米材料的生物安全性、生物相容性等。

《生物微纳传感技术》的报告,对建立在纳米材料的生物相容性、磁性、催化性能等特性基础上的新型传感技术进行了综述和探讨,如纳米单通道技术利用随机传感形成的电流脉冲信号来实现DNA测序、单核苷多态性、特异序列DNA等的识别分析。此外,纳米阵列通道技术、纳米阵列电极、纳米微流控通道、纳米间隙等技术对基因识别、蛋白质的结构及修饰特征、药物作用靶标的发现与确证、药物筛选等方面的研究有着广阔的应用前景。

纳米技术的生物效应及安全性

“纳米生物环境健康效应与纳米安全性”的研究发现,由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等,纳米材料具有特殊的物理化学性质,在进入生命体和环境以后,它们与生命体相互作用所产生的化学特性和生物活性与化学成分相同的常规物质有很大不同。一方面要充分评价其安全性问题,比如对人类健康以及生态环境等造成不利影响。另一方面,对纳米颗粒与生命过程的相互作用过程的研究,发现纳米颗粒对生命过程的调控功能和正面的影响,也是纳米医学发展高效诊断和治疗的关键。与会专家一致认为对于纳米技术安全性的评价是为了保障纳米技术在纳米医学和纳米生物学方面的更好的应用,更好地将纳米技术应用到现实生活中去。

“纳米材料安全评价的研究战略和碳纳米管的生物分布”的专题报告,对目前国际上纳米材料安全评价的研究进行了综述,指出纳米安全性的研究并不是要阻碍纳米科技的发展,而是为纳米技术的快速高效发展铺平道路。

❽ 什么是纳米生物陶瓷材料

纳米陶瓷是20世纪80年代中期发展起来的先进材料,是由纳米级水平显微结构组成的新型陶瓷材料,它的晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等都只限于100nm量级的水平。纳米结构所具有的小尺寸效应、表面与界面效应使纳米陶瓷呈现出与传统陶瓷显著不同的独特性能。纳米陶瓷已成为当前材料科学、凝聚态物理研究的前沿热点领域,是纳米科学技术的重要组成部分。

生物陶瓷作为一种生物医用材料,无毒副作用,与生物组织具有良好的相容性和耐腐蚀性,备受人们的青睐,在临床上已有广泛的应用,用于制造人工骨、骨钉、人工齿、牙种植体、骨髓内钉等。目前,生物陶瓷材料的研究已从短期的替代与填充发展成为永久性牢固种植,从生物惰性材料发展到生物活性材料。但是由于常规陶瓷材料中气孔、缺陷的影响,该材料低温性能较差,弹性模量远高于人骨,力学性能不匹配,易发生断裂破坏,强度和韧性都不能满足临床上的要求,致使其应用受到很大的限制。

纳米材料的问世,使生物陶瓷材料的生物学性能和力学性能大大提高成为可能。与常规陶瓷材料相比,纳米陶瓷中的内在气孔或缺陷尺寸大大减小,材料不易造成穿晶断裂,有利于提高固体材料的断裂韧性。而晶粒的细化又使晶界数量大大增加,有助于晶界间的滑移,使纳米陶瓷材料表现出独特的超塑性。一些材料科学家指出,纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。同时,纳米材料固有的表面效应使其表面原子存在许多悬空键,并且有不饱和性质,具有很高的化学活性。这一特性可以增加该材料的生物活性和成骨诱导能力,实现植入材料在体内早期固定的目的。

美国的科学家研究了纳米固体氧化铝和纳米固体磷灰石材料与常规的氧化铝和磷灰石固体材料在体外模拟实验中的差异,结果发现,纳米固体材料具有更强的细胞吸附和繁殖能力。他们猜测这可能是由于以下原因。

(1)纳米固体材料在模拟环境中更易于降解。

(2)晶粒和孔洞尺寸的减小改变了材料的表面粗糙度,增强了类成骨细胞的功能。

(3)纳米固体材料的表面亲水性更强,细胞更易于在其上吸附。

此外,人们还利用纳米微粒颗粒小,比表面积大并有高的扩散速率的特点,将纳米陶瓷粉体加入某些已被提出的生物陶瓷材料中,以便提高此类材料的致密度和韧性,用做骨替代材料,如用纳米氧化铝增韧氧化铝陶瓷,用纳米氧化锆增韧氧化锆陶瓷等,已取得了一定的进展。

我国四川大学的科学家将纳米类骨磷灰石晶体与聚酰胺高分子制成复合体,并将纳米晶体含量调节到与人骨所含的纳米晶体比例相同,研制成功纳米人工骨。这种纳米人工骨是一种高强柔韧的复合仿生生物活性材料。由于这种复合材料具有优异的生物相容性、力学相容性和生物活性,用它制成的纳米人工骨不但能与自然骨形成生物键合,而且易与人体肌肉和血管牢牢长在一起。并可以诱导软骨的生成,各种特性几乎与人骨特性相当。另外他们还构思将纳米固体陶瓷材料制造成人工眼球的外壳,使这种人工眼球不仅可以像真眼睛一样同步移动,也可以通过电脉冲刺激大脑神经,看到精彩世界;理想中的纳米生物陶瓷眼球可与眶肌组织达到很好的融合,并可以实现同步移动。

在无机非金属材料中,磁性纳米材料最为引入注目,已成为目前新兴生物材料领域的研究热点。特别是磁性纳米颗粒表现出良好的表面效应,比表面激增,官能团密度和选择吸附能力变大,携带药物或基因的百分数量增加。在物理和生物学意义上,顺磁性或超顺磁性的纳米铁氧体纳米颗粒在外加磁场的作用下,温度上升至40~45℃,可达到杀死肿瘤的目的。

德国学者报道了含有75%~80%铁氧化物的超顺磁多糖纳米粒子(200~400nm)的合成和物理化学性质。将它与纳米尺寸的SiO2相互作用,提高了颗粒基体的强度,并进行了纳米磁性颗粒在分子生物学中的应用研究,试验了具有一定比表面的葡萄糖和二氧化硅增强的纳米粒子。在卞列方面与工业上可获得的人造磁珠做了比较:DNA自动提纯、蛋白质检测、分离和提纯、生物物料中逆转录病毒检测、内毒素消除和磁性细胞分离等。例如在DNA自动提纯中,用浓度为25mg/mL的葡聚糖纳米磁粒和SiO2增强的纳米粒子悬浊液,达到了>300ng/μL的DNA型1-2KD的非专门DNA键合能力。SiO2增强的葡聚糖纳米粒子的应用使背景信号大大减弱。此外,还可以将磁性纳米粒子表面涂覆高分子材科后与蛋白质结合,作为药物载体注入到人体内,在外加磁场2125×103/π(A/m)作用下,通过纳米磁性粒子的磁性导向性,使其向病变部位移动,从而达到定向治疗的目的:例如10~50nm的Fe3O4磁性粒子表面包裹甲基丙烯酸,尺寸约为200nm,这种亚微米级的粒子携带蛋白、抗体和药物可以用于癌症的诊断和治疗。这种局部治疗效果好,副作用少。一前途无量的纳米技术。

另外根据TiO2纳米微粒在光照条件下具有高氧化还原能力而能分解组成微生物的蛋白质,科学家们进一步将TiO2纳米微粒用于癌细胞治疗,研究结果表明,紫外光照射10min后,TiO2纳米微粒能杀灭全部癌细胞。

其他方面的应用还有一些例子。

20世纪80年代初,人们开始利用纳米微粒进行细胞分离,建立了用纳米SiO2微粒实现细胞分离的新技术。其基本原理和过程是:先制备SiO2纳米微粒,尺寸大小控制在15~20nm。结构一般为非晶态,再将其表面包覆单分子层。包覆层的选择主要依据所要分离的细胞种类而定,一般选择与所要分离细胞有亲和作用的物质作为附着层。这种SiO2纳米粒子包覆后所形成复合体的尺寸约为30nm;第二步是制取含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液,适当控制胶体溶液浓度;第三步是将纳米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,再通过离心技术,利用密度梯度原理,使所需要的细胞很快分离出来。此方法的优点是:①易形成密度梯度;②易实现纳米SiO2粒子与细胞的分离。这是因为纳米SiO2微粒是属于无机玻璃的范畴,性能稳定,一般不与胶体溶液和生物溶液反应,既不会玷污生物细胞,也容易把它们分开。

利用不同抗体对细胞内各种器官和骨骼组织的敏感程度和亲和力的显著差异,选择抗体种类,将纳米金粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合,制备成多种纳米金-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),从而给各种组合“贴上”了不同颜色的标签,因而为提高细胞内组织的分辨率提供了一种急需的染色技术。

生物材料应用于人体后,其周围组织有伴生感染的危险,这将导致材料的失效和手术的失败,给患者带来巨大的痛苦。为此,人们开发出一些兼具抗菌性的纳米生物材料。如在合成羟基磷灰石纳米粉的反应中,将银、铜等可溶性盐的水溶液加入反应物中,使抗菌金属离子进入磷灰石结晶产物中,制得抗菌磷灰石微粉,用于骨缺损的填充和其他方面。

目前已发现多种具有杀菌或抗病毒功能的纳米材料。二氧化钛是一种光催化剂,普通TiO2在有紫外光照射时才有催化作用,但当其粒径在几十纳米时,只要有可见光照射就有极强的催化作用。研究表明在其表面会产生自由基离子破坏细菌中的蛋白质,从而把细菌杀死,并同时降解由细菌释放出的有毒复合物。实践中可通过向产品整体或部件中添加纳米TiO2,再用另一种物质将其固定化,在一定的温度下自由基离子会缓慢释放,从而使产品具有杀菌或抗菌功能。例如用TiO2处理过的毛巾,只要有可见光照射,毛巾上的细菌就会被纳米TiO2释放出的自由基离子杀死。TiO2光催化剂适合于直接安放于医院病房、手术室及生活空间等细菌密集场所。

经过近几年的发展,纳米生物陶瓷材料研究已取得了可喜的成绩,但从整体来分析,此领域尚处于起步阶段,许多基础理论和实践应用还有待于进一步研究。如纳米生物陶瓷材料制备技术的研究——如何降低成本使其成为一种平民化的医用材料;新型纳米生物陶瓷材料的开发和利用;如何尽快使功能性纳米生物陶瓷材料从展望变为现实,从实验室走向临床;大力推进分子纳米技术的发展,早日实现在分子水平上构建器械和装置,用于维护人体健康等,这些工作还有待于材料工作者和医学工作者的竭诚合作和共同努力才能够实现。

❾ 纳米生物材料的介绍

纳米技术是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子运动规律的特性回以及对物质和材答料进行处理的技术被称为纳米技术。纳米材料与生物体在尺寸上有着密切的关系。例如,构成生命要素之一的核糖核酸蛋白质复合体的线度在15-20nm之间,生物体内各种病毒的尺寸也在纳米尺度范围。纳米生物医用材料就是纳米材料与生物医用材料的交叉,将纳米微粒与其他材料相复合制成各种各样的复合材料。随着研究的进一步深入和技术的发展,纳米材料开始与许多学科相互渗透,显示出巨大的潜在应用价值,并且已经在一些领域获得了初步的应用。在过去几年中,生物纳米材料的理论与实验研究已成为人们关注的焦点,特别是核酸与蛋白质的生化、生物物理、生物力学、热力学与电磁学特征及其智能复合材料已成为生命科学与材料科学的交叉前沿。

❿ 什么是纳米材料

什么是纳米材料

广义地说,所谓纳米材料,是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度(1nm——100nm)调制的各种固体超细材料,它包括零维的原子团蔟(几十个原子的聚集体)和纳米微粒;一维调制的纳米多层膜;二维调制的纳米微粒膜(涂层);以及三维调制的纳米相材料。简单地说,是指用晶粒尺寸为纳米级的微小颗粒制成的各种材料,其纳米颗粒的大小不应超过100纳米,而通常情况下不应超过10纳米。目前,国际上将处于1—100nm纳米尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体,以及由纳米微晶所构成的材料,统称为纳米材料,包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。

纳米材料按其结构可以分为四类:具有原子蔟和原子束结构的称为零维纳米材料;具有纤维结构的称为一维纳米材料;具有层状结构的称为二维纳米材料;晶粒尺寸至少一个方向在几个纳米范围内的称为三维纳米材料。还有就是以上各种形式的复合材料。

按化学组份,可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料。

按材料物性,可分为纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。

按应用,可分为纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。

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