纳米材料在医学领域的应用及安全性研究进展

纳米材料研究进展

2009年10月第6卷第5期

文章编号：

生物骨科材料与临床研

究

ORTHOPAEDICBIOMECHANICSMATERIALSANDCLINICALSTUDY

研究生论坛

纳米材料在医学领域的应用及安全性研究进展

金华芳袁琳邱乐武奎

摘要随着纳米技术的快速发展，纳米材料在医学领域的应用越来越广泛。但是，当纳米材料与生物体发生相互作用时，有可能产生负面生物学效应，带来安全隐患。本文就纳米材料在生物医学领域的应用以及应用的安全性进行了综述。

关键词纳米材料；医学；应用；安全性中国分类号R318.08

文献标识码

A

Withtherapiddevelopmentofnano-technology,theapplicationsofnano-materialsinmedicalfieldaregetting

moreandmorewidespread.However,whennano-materialsinteractwiththeorganisms,theymayhavethenegativebiolog-icaleffects,bringsecurityrisks.Thisarticlehascarriedonthesummaryoftheapplications,aswellasthesecurityofnano-materialsinmedical

field.

Nano-materials；Medical；Application；Security

纳米材料是八十年代中期发展起来的新型材料，它所具有的纳米结构使它显示出独特而优异的性能和崭新的功能，在医学领域有着广泛的应用前景，很可能成为生物医用材料的核心材料。

纳米材料在医学领域已应用于药物载体、癌症治疗、基因治疗、抗菌材料、组织工程、医学诊断等方面，给人类带来了许多好处。然而，同时我们也注意到，有关纳米材料的毒理学报道也很多[1,2]，由于纳米材料的纳米特性，如小尺寸效应、表面和界面效应以及量子尺寸效应等，可能引发特殊的生物学效应，带来负面影响，给人类健康造成威胁。

径。目前，用于研究药物载体的材料有金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒及生物活性纳米颗粒等[3]1.2

在癌症、基因治疗方面的应用

癌症治疗方面：临床使用的抗癌药物，大多利用高毒性杀死细胞，在杀死癌细胞的同时,也严重损害了正常细胞，同时不可避免地杀死人体正常细胞和破坏免疫系统。纳米载药系统将纳米技术与现代药剂学结合，具有的药物缓、控释性和靶向性等特性，可以大幅度提高药物的生物利用率、降低用药量、减少毒副作用，已成为国际肿瘤药物研制中的热点和前沿。

基因治疗方面：基因治疗的关键是基因导入系统、基因表达的可控性以及更多更好的治疗基因。常规病毒载体的使用常伴随着对宿主产生免疫、炎症反应和引起疾病等负面影响。采用纳米材料作为基因传递系统具有显著

优势，如脂质体、聚丙交酯-乙交酯(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙二醇(PEG)、壳聚糖等，由于具有良好的生物安全性，可方便有效地实现基因靶向性及高效表达和缓释，成为制备高效、靶向基因治疗载体系统的良好介质，日益在基因治疗载体系统中受到广泛重视。1.3

在抗菌材料方面的应用

抗菌材料是指具有抗菌或杀菌功能的材料，抗菌机理

1纳米材料在医学领域的应用

1.1在药物载体方面的应用

纳米材料作为药物输送载体，载药纳米微粒可缓释药物，从而延长药物作用时间；可达到靶向输送目的；可增强药物效应，减轻毒副反应；可提高药物的稳定性；可保护核酸类药物，防止其被核酸酶降解；可帮助核苷酸分子高效转染细胞，并起到靶向定位作用；可建立一些新的给药途

作者单位：武汉理工大学生物医学材料与工程研究中心，湖北武汉，430070

万方数据

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生物骨科材料与临床研

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主要有以下几点：①干扰细胞壁的合成；②损伤细胞膜；③抑制蛋白质的合成；④干扰核酸的合成。

目前，材料领域使用的方法主要是通过添加抗菌剂的办法达到抗菌的效果。王潇婕等[4]人，对纳米二氧化钛树脂基托材料抗菌性能进行了研究，结果表明树脂基托在体外表现了一定的抗变形链球菌和抗白色念珠菌的效果，当树脂基托中抗菌剂的浓度达到3%时，即可达到满意抗菌效果。三峡大学第一临床医学院的郭春兰[5]报道，对142例患者进行纳米银医用抗菌敷料护理手术切口,效果十分显著，所有切口均无感染并Ⅰ期愈合,同常规使用普通无菌敷贴覆盖切口的方法相比,平均每例的愈合时间提前1.69d。1.4

在组织工程方面的应用

临床上各种原因造成的骨缺损(包括牙槽骨的缺损)，以往采取自体骨如髂骨、腓骨、肋骨来填充，但是难以满足大的骨缺损的需求。研制的纳米骨材料可注射和自成型，填充各种类型的骨缺损，具有很好的重塑型，而且无毒、组织相容性好，能促进骨组织生长和功能恢复。植入体内数周后，充填的纳米骨材料的网状结构内可生长出很多新生的骨细胞，而充填的纳米骨材料完全降解消失，骨缺损部完全被新生骨取代。在器官移植领域,只要在人工器官外面涂上纳米粒子，就可预防人工器官移植的排斥反应[6]。1.5

在医学诊断方面的应用

疾病诊断是临床医学中非常重要的一部分，准确、高精度的诊断是高效治疗的重要前提。在最近的几年中，纳米技术的研究大大推动了疾病诊断技术的快速发展，主要体现在以下几个方面：

①影像学诊断。1997年12月，清华大学研制成功一种新型的纳米影像学诊断工具——光学相干 …… 此处隐藏：6958字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……