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纳米医学论文8篇

时间:2023-03-17 18:00:27

纳米医学论文

纳米医学论文篇1

【关键词】纳米技术;生物医学;药学领域;应用;展望

纳米技术是由西方国家提出来的一种新型的技术,这种技术的研究不仅会对物理学以及化学领域带来极大的影响,而且也会对生物医学以及药学领域产生极大的影响。这种能够在极小的空间中对分子和院子进行操纵,能够实现对原材料更为精细的加工,以生产出具有特殊功能的产品和物质,从而满足人们更高层次的需求,而随着研究的深入开展,纳米技术在未来的社会发展中,所能够应用的范围将更加的广泛。

1.纳米材料的特性

当一种物质被不断切割至一定程度,其粒子小至纳米量级,即为纳米材料。科学家发现纳米材料有许多鲜为人知的性质,比如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限效应等。而出现许多特性:光学性质、催化性质、化学反应性质、硬度高、可塑性强、高比热和热膨胀、高导电率和扩散性、高磁化率和高矫顽力等。正由于纳米材料具有诸如上述的性质,为生物医学、药学等许多领域带来新的生机。

2.纳米技术在生物医学中的应用

2.1生物兼容性物质的开发

在生物医学中应用纳米技术,可以使得材料生物的相容性得到最大限度的提升,同时还能够降低生物的毒性、增强生物的传导性从而使得材料生物可以最大限度的满足生物组织的需求,达到生物组织规定的标准。纳米技术应用到生物医学中,衍生出各种纳米材料,如纳米无机金属生物材料,这种材料不具有毒副作用,其与人体的组织具有相容性,有利于人体相关组织的生长。同时纳米具有较强的生物活性,能够对人体的血液进行有效的净化处理,将人体中的有毒物质排出人体的体外,从而使得人体的抵抗力得到进一步的提升,降低人体患病的可能性。

另外,相关的生物医学研究学者利用纳米技术已经研制出一种新型的骨骼亚结构纳米材料,这种材料在实际的临床应用中应用较为广泛,现如今已经成功的取代了原有的合金材料,并且其他成功研制的纳米材料也在临床中得到了应用,可以说,在生物医学领域中,纳米技术无处不在。

2.2 DNA纳米技术

DNA纳米技术主要是依据DNA的理化性质来实现对纳米技术的合理设计和应用,这种DNA纳米技术在实际的应用中,主要是用来实现对分子的组装,在对DNA进行复制的过程中,也能够应用这种技术实现对碱基各种特性的体现,同时也能够使得遗传信息的多样性得到最大限度的体现,在纳米技术进行设计的过程中,所遵循的原理也包括这几方面的特性和内容。

3.纳米技术在药学领域中的应用

3.1纳米控释系统改善药动学性质

将药物制成纳米制剂后,不但达到缓控释效果,而且改变其药物动力学的特性。比如有人以环抱素A为模型药物,以硬脂酸制备了纳米球以市售CYA微乳型口服液为对照,测得口服CYA-SA-NP在大鼠体内相对利用度接近80%,达峰时间推迟,具有明显效果。还有人以链脉霉素糖尿病大鼠为模型,皮下注射胰岛素纳米囊实验,其结果降糖作用持续3天,且在药物吸收相具有明显的量效关系。本品3天一次与一天3次的常规胰岛素疗效相当。

3.2纳米释药系统增强药物靶向性

纳米材料生物相容性好,采用可生物降解的高分子材料作药物载体制成纳米释药系统,可增强抗肿瘤药物靶向性,就相关的阿霉素免疫磁性毫微粒的体内磁靶向定位研究可以了解到,AIMN具有超顺磁特性,在给药部位近端和远端磁区均能产生放射性富集,富集强度为给药量的60%-65%,同时其在脏器的分布显著减少,从而证实了AIMN具有较强的磁靶向定位功能,为靶向治疗肿瘤奠定了结实的基础。

3.3纳米技术在药理学研究上的应用

在药理学研究上,人们可以利用尖端直径小到可以插入活细胞内而又不严重干扰细胞正常生理过程的超微化传感器或纳米传感器用以获得活细胞内大量的动态信息,反映出机体的功能状态并深化对生理及病理过程的理解,为药理学研究提供精确的细胞水平模型。

4.展望

纳米技术属于一种新型的学科技术,在未来的社会发展中,这种技术将会对生物医学以及药学领域带来更为积极的影响,在未来的社会中,这种技术的应用会使得生物医药与药学领域之间的联系性得到进一步的加强,就这方面来说,这项技术在生物医学以及药学领域中的应用主要包括以下几个方面:

(1)在未来的生物医学以及药学领域中,对于分子的研究会更加的深入,而其对于分子的要求也会进一步的提升,而纳米技术的应用就会进一步的提高分子之间相互的作用效果,从而实现对分子的有效组装,而且其在未来的社会发展中,主要的应用方向会是细胞器结构细节以及自身装配机理上等方面。

(2)随着纳米技术的深入发展,这种技术在应用于生物医学以及药学领域中后,会使得诊断以及检测技术的水平更上一层楼,同时这种技术的应用也会在微观上以及微量上实现有效的应用,并且在未来的发展中,这种技术也会逐渐向着功能性以及智能化的方向发展,以实现生物医学以及药学领域各项技术功能水平的提升,还会使得生物医学以及药学领域在管理上实现智能化和数字化,从而对生物医学以及药学领域的发展形成有效的推动作用。

(3)纳米技术在未来的生物医学中以及药学领域中会实现靶向性的转变,纳米技术会将药物的作用进行有效的转向处理,在一定程度上可以将药物的药效得到最大限度的提升,同时也能够对药物的成本进行有效的降低,从而推动生物医学以及药学的发展。

5.结语

纳米技术可以说是一向较为高端的技术,这种技术的出现和研究,使得科学技术出现了重大的转变,其的出现可以说是实现了一次技术革命。其在未来的产业中将会得到广泛的应用,从而推动产业的创新和转变。可以说,纳米技术的发展前景相当的光明,其能够与其他的各项学科形成有效的相容,从而衍生出一个新的学科,从而推动我国经济的发展,对我国国力的提升具有积极的影响作用。

【参考文献】

[1]肖建伯,邓红兵.基于纳米技术的发动机性能实验研究[A].十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C].2009.

纳米医学论文篇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)

纳米医学论文篇3

关键词:纳米,中医药,经济,技术

引言:通过现在的问题反映,首先提出一些纳米技术的需求,再而阐述了纳米中医药的现状接着提出纳米中药化的好处和现在存在的一些问题,通过笔者的分析,一步一步的摄入了纳米技术在当前中国的国情来说要发展,提出一些相对的解决方法。引入纳米技术是社会的要求。最后说明自己的观点(总结)。

随着经济的发展,环境问题变得越来越严重。从而导致发病率变得越来越高。如果还是单靠过去的一味中药很难把病情完全治好。加上现在环境问题的特为严重和社会的需求量增多。很多中药材都是靠人工培育,但人工培育的功效始终比不上天然的。虽然实行了中医药的政策,解决了老百姓的看病难,看病贵的问题。但始终是不能从根本解决问题。加上纳米技术的进一步发展,因此将纳米技术融入中医药是社会的要求,社会的主流。纳米技术使中医药的药效得到更好的发挥。

那先由我们看看纳米中医药的发展

纳米中药制备技术的研究现状

医学上的发展就目前来说,提出最多的是中西合作和中医药现代化,但我们在中医药的现状中发现很多问题,例如上面所提的民生问题,为此我们要想一下有没有更好的方案解决目前的问题,随着经济的发展我,我国的纳米技术已达到一定的程度,并取得一定的成效,为使中药面向世界,并形成医学科新的经济增长点,应将现代的高新技术引入到中药制剂之中。随着科学技术的飞速发展,中药的现代化生产已成为现实。纳米技术的出现使得超微粉碎成为全世界各个生产领域的先进技术,日益显现出它强大的生命力和蕴藏的无穷财富。对于中国的国药—中草药尤为如此。可以说中药超微粉碎是中药的一次飞跃性革命。如果中国能胜利的打完这场“革命”,在医学生又是一个新的焦点。纳米技术是如何引进中医药中呢?首先注意的是纳米粒制备的关键是控制粒子的粒径大小和获得较窄且均匀的粒度分布,减小或消除粒子团聚现象,保证用药有效、安全和稳定。

根据目前的科技情况。纳米药物粒子的制备技术可以分为三类,机械粉碎法、物理分散法和化学合成法。通过宏观到微观的转型,实现了微观世界的并且是医学界的狂飙式发展。

中医药的理论基于对宏观的自然界,而纳米技术科研研究则是微观技术,现在把宏观与微观技术的有机组合能不能在医学上形成一们崭新的“宏微”中医理论学科呢?至于宏观中医药大家对它有了一定的了解,现在我只是对微观进行阐述。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的引入是医学微观化,一方面由于纳米技术的引入为携带提供了一定的方便,以前,无论什么看一次病总要大袋小袋的提着,这只是对病者,如果像医院或一些医护机构,当他们想购买大量药物时不是很麻烦。引入纳米技术在这里就起了相当重要的作用,比如运输大量的药物,现在只须小盒便能搞定;另一方面,害怕吃药吗?害怕打针吗?不用怕,纳米技术中药话可以帮助你,把纳米级药物制成药膏然后贴于患处,可以通过皮肤直接接受不需要注射。由于纳米技术是对药物的微观化,比如将药物磨成粉状,加大了与病菌的接触面积,例如中药超细后的产品除用于散剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、中药口服散剂、胶囊剂、微囊外,把药物微化,这样可以提高药物在体内的生物利用度。增强中药的疗效,再者,纳米技术在中药加工方面的应用能保持中药原有成分的基础,使药效充分析出。另外,纳米粒子包裹的智能药物进入人体后,可主动搜索并攻击癌细胞或修复损伤组织。在人工器官移植领域,只要在器官外面涂上纳米粒子,就可以预防器官移植的排异反应。使用纳米技术的新型诊断仪,只需检测少量的血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。在抗癌的治疗方面,德国一定医院的研究人员将一些极其细小的氧化铁纳米颗粒,注入患者的癌瘤里,然后将患者置于可变的磁场中,使患者癌瘤里的氧化铁纳米颗粒升温到45-47摄氏度,这温度足以烧毁癌细胞,而周围健康组织不会受到伤害。同时,配合使用纳米药物来阻断肿瘤血管生成,饿死癌细胞。纳米中药化不知那些好处,据了解,纳米中药化将药物加工成纳米级的微细粒子,病人服药时,首先减轻病人的痛苦,有些病人怕吃药,如果制成了粒子状,病人一般是比较易接受,药物的真对性特别的强,药物就可能针对性地直达病灶,激活中药细胞活性成分,直接攻击病毒、细菌、重金属、毒质,细胞壁或细胞膜等障碍将不复存在,这样中药疗效可大大速率,尽快的减轻病人的痛苦,如治疗消化道疾病的药品“思密达”经纳米化处理后其药效提高了3倍。中药药效的加大、加快,使中药可与西药相媲美,为今后中药的发展创造了条件。使中药具有新的功能将中药加工至纳米尺寸之后,其细胞内原有不能被释放出来的某些活性成分由于破壁而被释放出来,有可能使纳米中药具有新的功能。此外,由于其给药途径,药物吸收方式等的改变,可能在药代动力学、药效学、药理学、药物化学等方面产生新的作用。并且中药有没有西药那样很多副作用,发展纳米中医药看来是必然的事了。特别的,一些科学家预言:由于纳米微粒的尺度一般比生物体内的细胞、红血球小得多,所以,有可能把含有计算机功能、人机对话功能和有自身复杂能力的纳米机器人送入体内而又不严重干扰细胞的正常生理过程。通过体外控制操作,获取体内多种生化反应的连续的动态信息,从而破解中药复杂的作用机制。

纳米中医药也存在一定的问题,那是值得我们深虑:

1.成分的混乱;由于纳米中药化加大了药的效用,但同时也是所需药的成分难以把握,例如你本来是需要的是5两A药材6两B药材4两C药材,但当你纳米化时,你会使药用发生了变化,使得吸收的药的分量不同,可能导致A多了或少了。纳米技术中药化使得生物利用度、溶出度较低等得以纠正,疗效得以增强。这种改变性质的作用使得传统中药所含的有效成分及其药效变得面目全非。严重的会造成安全隐患。为此对研究和发展纳米中药化造成了巨大的压力。

2.由于纳米技术是一种微观的世界,如果科学家对药物不是有充分的了解,当实行微观处理时可能会导致一些药物的分量不够或减少了别的分量,另外,需要谨慎地掌握纳米粒度与相关中药所含有效成分分子组成和分子量的关系,以防为获得纳米微粒而损坏了药物的有效成分。纳米级的研究并不像宏观的研究那么简单,如果一些技术错误了,结果可能要重做。

3.纳米中药因其粒度超细,表面效应和量子效应显著增加,使得药物的有效成分获得了高能级的氧化或还原潜力,从而影响药物稳定性,增加了保质和储存的困难。

4.加大了鉴别的难度,即超细状态下的中药是否还具有普通粉碎时所有的显微特征?如果原有的显微特征发生了改变,则又应建立何种更精细的鉴别方法?这是个重大的问题,对于纳米级的研究,考的是先进的技术。

5.纳米尺度的物质存在着生物安全性威胁问题,如果不能够有效地防止纳米尺度物质的接触或者摄入,可能会引起多系统的复杂病变。

所谓万物都有双面性,纳米中医药的引入一定上给我们带来了很多好处,但也有一些负面的影响,综合中国现在的情况,许多专家都认为发展纳米中医药是利大于弊。那就根据我国的国情出发,如何将纳米技术中医药引入。何如加大对纳米技术中医药的发展呢?

1.由于各级的懒散性比较强,如果国家不统一制定完全的行业技术标准,可能会导致某些地方的药用不高或某些地方的纳米中药技术只是一个梦想。如果国家有了一定的机构管理,一定的技术标准,那样可以使纳米药物统一化,安全化。所以国家应成立你执迷中医药的研究中心,一方面集中科研相关的技术连接,另一方面可以组织协调科研机构,高校试验室以及产业界的公共参与,进行重点攻关。

2.国家政府必须认真重视纳米医药的发展,毕竟市场是一个充满“利润”式的社会,很多时候,如果国家不重视药物的安全管理,可能不导致药物市场混乱,同时国家有必要组织一定实力和特色的中药类高校与纳米研究机构进行强强联合,通过集大家之智慧来进行纳米中医药化。这就是国家要加强宏观调控对纳米药物的管理。

3.由于纳米中药化是刚刚引进来的一个新学科,很多方面还没有完善,特别是纳米对技术的要求高,所以国家应增加国内纳米重要的博士研究站,在较高会议上培养和吸引综合性的科研人才投身到这个领域中去

4.加强国内研究基地的建设。改善基础设施条件,增加专项的投入,并重视知识产权的保护,加大纳米中医药的财政支出,因为外国对这方面有了一定的认识,由于他们的技术含量高,纳米技术早就名噪一时,所以,国家可以加大中外的合作,另外还有派人到外国学习先进的技术,通过只是的交流,国与国的合作,进一步提高中医药的纳米技术的发展。

总结:纳米技术是2l世纪最具发展前景的领域之一,它给中医药的现代化提供了新的思路和方法。通过对比中国的利弊,实行纳米中药化的转型不但可以促进经济的发展和提供取药的方面,在历史上也是一次伟大的改革,在一定的程度上提高了医学家纳米中医药的定位,而且在国外也是中医的地位提得更高。科学技术的迅猛发展,中医药也逐步走向世界,面临着前所未有的机遇和巨大的发展空间—纳米技术中药化,然而,基于其独特的理论体系,现代科学技术尚难与之有机地结合起来,这也成为阻碍中医药发展的最主要因素。随着纳米技术在中药研究开发领域的一些应用基础研究上获得突破,它必将极大地促进中药现代化的进程。在中医理论的指导下,中药纳米化技术作为实现中药现代化的关键技术,必将推动我国的中药尽可能快地走向国际市场。

参考文献:

1杨祥良基于纳米技术的中药基础问题研究[J].华中理工大学学报,20一104—105

2赵宗江,胡会欣,张新雪.中药归经理论现代化研究[J].北京中医药大学学报,2002年25

3.徐辉碧,杨祥良,谢长生,等.纳米技术在中药研究中的应用[J].中国药科大学学报,2001年32

纳米医学论文篇4

【关键词】 米力农;心力衰竭;肺源性心脏病

Systematic review of curative effect analysis on Chinese chronic pulmonary heart failure treated with milrinone DU Peng-hui. First Hospital Affiliated to Xiamen University, Xiamen 361003, China

【Abstract】 Objective To evaluate the curative effect analysis on Chinese chronic pulmonary heart failure treated with mlrinone. Methods Acording to the method provided by the international Cochran Coordination Net, Electronic searches on Chinese Biomedical Database(CBMdisc) ,Chinese National Knowledge Infrastructure ( CNKI) 、Wanfang data 、Chinese VIP Information Database, as well as a manual search of published and unpublished literatures was carried out for the inclusion of the data into RCTs for curative effect on Chinese chronic pulmonary heart failure treated with milrinone. Results Nine trials evaluated the curative effect analysis on chinese chronic pulmonary heart failure treated with milrinone. A total of 9 trials involved 612 patients were included in the meta-analysis, a significant beneficial effect on curative effect (OR 5.11, 95% CI 3.21 to 8.12). The total effective rate was 91.40% in theraphy group and 67.45% in control group wlth significant difference. several adverse events were reported. Conclusion The milrinone might be effective to treat Chinese chronic pulmonary heart failure, are well tolerated, and should be advocated. Accordingly, more well designed randomised clinical trials of sufficient size are needed to address the question of the curative effect analysis on Chinese chronic pulmonary heart failure treated with milrinone.

【Key words】 Milrinone; Heart failure; Chronic pulmonary heart failure

计算机检索中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库、重庆维普数据库等中文数据库, 以“米力农”、“ 心力衰竭”、“肺心病”或“肺源性心脏病”为关键词。手工检索部分中文文献, 检索年限2005~2013年, 收集有关米力农治疗国人慢性阻塞性肺疾病心力衰竭的随机对照试验, 有两名评价员检索资料并交叉核对, 利用Cochrane 系统评价手册中的质量评价量表, 对纳入的随机对照试验(RCT)文献进行质量评分;统计学处理采用Cochrane协作网的RevMan 4.2软件进行Meta分析, 证实米力农能明显改善慢性阻塞性肺疾病心力衰竭患者的临床症状, 治疗有效率高于对照组。

1 资料与方法

1. 1 纳入标准

1. 1. 1 研究设计 国内关于米力农治疗慢性肺源性心脏病心力衰竭疗效比较的随机对照试验。

1. 1. 2 研究对象 纳入研究患者诊断符合1980年全国肺心病会议制定的诊断标准[1]。

1. 1. 3 干预措施 治疗组:抗炎、强心、利尿、吸氧等对症处理的基础上加用米力农;对照组:抗炎、强心、利尿、吸氧等对症处理。

1. 1. 4 结局指标 采用卫生部颁布的《新药临床指导原则》标准进行疗效判定:①显效:水肿消失, 颈静脉怒张消退, 双肺湿啰音明显减少, 肝脏缩小2 cm, 心功能改善Ⅱ级。②有效:水肿减轻, 颈静脉怒张减轻, 双肺湿啰音减少, 肝脏缩小1 cm, 心功能改善Ⅰ级;③无效:颈静脉怒张及水肿均无变化, 肝脏无回缩, 心功能无改善, 或有描述不良反应。

1. 2 检索策略 计算机以“米力农”、“ 心力衰竭”、“肺心病”或“肺源性心脏病”为关键词检索中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库、重庆维普及万方数据库, 手工检索相关文献, 通过查到文献的参考文献进行回溯性检索作为补充, 文献检索年限2005~2013年。

1. 3 资料提取与质量评价 两名评价员检索资料, 按统一的资料提取表格独立提取患者的一般资料、干预措施、疗效指标、结果类型、随访、失访、不良反应等资料填表, 然后交叉核对, 必要时由第三名评价员协助解决, 若所需资料不全, 尽量与原作者联系获得, 按Juni 等和Cochrane系统评价手册4.2.2版关于随机对照试验的质量评价标准进行文献质量评价[2](见表1):对纳入的随机对照试验(RCT)文献进行随机、盲法、随访3部分内容的质量评分;每部分积分按照表1标准划分为0~2分, 总积分为0~7分, 1~3分为低质量研究, 4~7分为高质量研究。若有分歧, 经与第三方讨论解决, 通过对每项研究的样本含量、随机分配方法、盲法采用、基线、诊断标准、患者纳入标准、统计方法、疗效判定标准、不良反应的描述、随访时间和失访报告等进行分析, 纳入的9个研究评分均≥4, 为高质量研究。

1. 4 统计学方法 所得文献数据采用Cochrane 协作组提供的RevMan 4.2软件进行Meta 分析。各临床试验的异质性检验, 采用卡方检验以判断多个研究是否有同质性, 按统计原理[3], 只有同质的资料才能进行多个研究统计量的合并, 反之则不能, 若异质性检验结果P>0.05时, 可认为多个同类研究具有同质性, 可选择固定效应模型(fixed effect model)计算其合并统计量, 进行Meta 分析, 反之, 如果有异质性则采用随机效应模型, 因本研究纳入的观察指标为计数资料, 计算采用OR值及95%CI ;合并统计量的检验用u检验(Z test), 根据u值得到统计量的概率(P)值, 若P≤0.05, 则多个研究的合并统计量有统计学意义;各个疗效判定指标的分析遵循意向治疗的分析原则。

2 结果

2. 1 纳入研究的特点和质量评价 初步检索相关文献275篇, 阅读全文及质量评价后, 最终纳入9项研究, 包括患者612例, 米力农治疗组314例, 对照组298例, 纳入的9项研究评分均≥4分, 为高质量研究, 见表2, 有6项研究均明确报道组间可比性, 均采用平行设计, 且试验场地均在国内, 8项研究观察了米力农的不良事件;纳入临床试验的特点见表2。

2. 2 临床疗效 纳入的9项研究均认为米力农治疗慢性阻塞性肺疾病心力衰竭有效且安全。

2. 3 统计分析结果 治疗对患者临床疗效的影响 9项研究的异质性检验显示各研究结果之间具有同质性(χ2=4.93, P=0.76, P>0.05), 故采用固定效应模型计算其合并统计量, Meta分析结果显示, 异质性检验P(0.76)>0.05, 对于有利治疗的有效结局, 菱形完全在垂直线右侧, 该研究有统计学意义, 说明米力农对慢性阻塞性肺疾病心力衰竭治疗有效, 米力农治疗慢性阻塞性肺疾病心力衰竭的患者提高了临床疗效, 治疗组(287/314, 91.40%)总有效率明显高于对照组(201/298, 67.45%), 合并效应量为5.11, 其95%可信区间为(3.21,8.12), 可以认为米力农对慢性阻塞性肺疾病心力衰竭患者有利, 见图1。

2. 4 不良反应的统计 有8项研究共计观察了284例患者;描述了了米力农的不良事件, 共8例出现了不良反应, 其中2例头晕、恶心、纳差, 停药后症状消失, 3例频发房性早搏, 调整滴速度后逐步好转, 3例血压下降, 调整滴速度后逐步好转, 不良反应发生率2.82%,无恶性不良事件发生。

3 讨论

3. 1 纳入研究质量评价 初步检索相关文献275篇, 阅读全文后, 发现属于随机对照且符合标准的文献只有9篇, 通过质量评价发现这9篇评分均≥4分, 大部分删除的文献均存在方法学错误, 本系统评价纳入的9项研究均交代了具体的随机方法, 但分配隐藏、盲法均不清楚, 其中有6项研究对基线可比性进行了描述, 但无统计学方法处理, 另外本系统评价纳入研究样本为612例, 纳入文献的方法学质量问题一定程度上影响了本系统评价结论的强度。

3. 2 有效性及安全性合并统计量分析 Meta分析结果显示, 米力农治疗组的临床有效率高于对照组, 差异有统计学意义(OR-5.11,95%CI-3.21~8.12);本研究提示不良反应发生率2.82%,无恶性不良事件发生;慢性肺心病并心力衰竭是临床常见危重症, 其患病率随年龄增长而增高, 患者常因病情反复和急性加重而入院治疗, 虽然经积极治疗后病情可暂时得到缓解, 但不能从根本上逆转其自然病程, 远期预后多不良。慢性肺心病患者由于肺血管床减少, 肺循环机械受压、肺血管缺氧性重塑及肺小动脉痉挛等机制引起肺循环压力增高, 右心负荷加重超过代偿能力时出现右心功能不全, 而慢性肺心病心衰急性加重期由于感染导致严重缺氧及二氧化碳潴留、红细胞增多和免疫球蛋白增加, 极易发生微循环障碍, 使组织缺氧加重, 诱发或加重肺动脉高压。反复急性发作、细菌内毒素、缺氧、微循环障碍等均可导致心肌收缩、舒张功能下降, 加重了右心衰竭, 进而出现全心衰竭。米力农为非洋地黄类正性肌力药, 主要抑制磷酸二酯酶Ⅲ、增加胞浆内环磷酸腺苷浓度, 促进细胞外钙离子内流, 从而增加肌浆网内钙浓度而增强心肌的收缩力和心排出量。同时, 米力农能舒张支气管、使血管平滑肌松弛、肺动脉压力及肺毛细血管楔压降低, 并改善心功能[13, 14],降低心脏前后负荷,对心力衰竭有显著治疗作用[15]。张洪玉等[16]研究报道米力农具有选择性扩张肺血管、降低肺动脉高压的作用, 对肺血管的扩张作用远远大于体循环的作用。有文献报道:米力农长期应用会使临床疗效减弱, 心肌损害加重, 伴严重心律失常, 病死率增加, 从而限制了它的临床应用[17]。但近期研究表明, 减少药物的剂量, 缩短用药时间, 可以显著提高治疗的有效性和安全性[18], 本研究说明米力农短期临床疗效满意, 米力农远期疗效如何还待进一步研究探讨。

米力农对国人慢性阻塞性肺疾病心力衰竭有明显疗效, 短期用药不良反应少, 比较安全;本研究说明米力农短期临床疗效满意, 米力农远期疗效如何还待进一步研究探讨。但是由于国内大部分文献方法学质量差, 同时因对不良反应观察样本数有限, 这一结论尚需更多设计严格的高质量研究加以证实。

参考文献

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[5] 周蘅. 米力农治疗慢性肺心病合并心力衰竭急性加重期的临床疗效观察. 中国医刊, 2012,47(4):57-58.

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纳米医学论文篇5

目前,纳米技术已广泛应用于材料学、电子学等领域,并逐渐向生物医学领域渗透。2000年,杨氏等[1]在通过研究不同粒径(≤100、150、200、500 nm)的矿物中药雄黄和石决明(纳米、微米和常态)对药效的尺寸效应后认为,利用改变中药颗粒的单元尺寸(使其小到一定程度)以改变其物理状态,可以显著改变中药制剂产生的药理效应,并由此首次提出了纳米中药的概念。此后,国内学者开始了纳米技术在中药领域的应用研究,并取得了一些突破性进展,申请了许多有关纳米中药的专利。纳米技术的应用对中药的研究和开发产生了巨大的推动作用。

1 纳米技术应用于中药研究与开发的意义

1.1 有助于对中医药基础理论研究的突破

1.1.1 揭示中药“归经”的实质 中药归经是中药选择性地归属于机体疾病状态的某些脏腑经络的属性,是药物作用的定位概念。传统的归经理论没有阐明归经所依据的经络、脏腑的实质,随着时代的发展,它已经难以继续指导中药新药的研究和开发。中药归经理论的进一步研究应该是全面探讨归经的物质基础,并从分子水平阐明这一理论所涉及的现代生理、生化、药理、病理等问题,揭示归经的实质。目前,中药归经理论实验研究的其中一类思路是观测中药有效成分在体内的分布及作用部位[2]。随着纳米中药粒子或纳米中药微胶囊的发明,可以利用其控释效应,使中药有效成分恒速稳定地作用于动物模型或人体的作用器官或特定靶组织,并较长时间地维持其有效的浓度,从而较好地确定药物主要作用的某些生理系统,揭示中药归经的实质。

1.1.2 进一步完善中药“升降沉浮”理论

中药的“升降沉浮”是指药物作用于人体的趋势。升降沉浮作为用药的基本原则,它与临床治疗有着密切的关系。在临床治疗时,需根据药物升降沉浮的不同特性选用相应的药物。传统理论认为,代赭石、半夏等能引药向下,作用趋势向下;人参、黄芪等能益气升提,作用趋势向上;金银花、细辛等可作升浮药;大黄、黄连等可作沉降药。因此,我们可以将纳米级的这些中药作用于生理器官,跟踪其作用趋向,确定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3 揭示“五脏相音”的实质

五脏相音理论认为,五脏相应于不同的声音,五脏脾、肺、肝、心、肾相应于五音宫、商、角、徵、羽,可以根据人们声音的变化,以作为诊断和治疗的依据,提示应当进行何种经络调理和饮食调理,最终达到治未病的目的[3]。2004年,德国Gimzewski教授[4]在《Science》杂志上发表了其研究成果,利用原子力显微镜(atomic force microscope)精确地测知了单细胞细胞壁上的任何振动,并把它们转换为声音,开创了基于纳米水平的细胞声学,也开创了一个新的高科技研究领域——声音与疾病的关系。这与《黄帝内经》中论述的宏观意义上的脏腑声音、辨色听音察体诊断疾病、以声音区分阴阳并进行饮食和经络调理以达到治未病的理论具有惊人的相似之处[5]。因此,纳米技术的应用,将可能揭开中医“五脏相音”理论的神秘面纱,以更好地指导中药新药的研究和开发。

1.2 有助于提高制剂质量和水平,促进中药新产品的开发

1.2.1 改善传统制剂工艺,丰富中药剂型,提高制剂质量和水平

采用传统的水提或醇提的制剂工艺容易破坏中药的生物活性成分及有效成分,而一些与纳米技术相关的制剂技术的应用,如分子包合技术、脂质体技术、固体分散技术、固体脂质纳米粒技术、聚合物纳米粒技术和微乳技术等,不仅可以极大地丰富中药传统的以汤、丸、散、膏、丹为主的剂型,引入高效透皮释放制剂、口服控释片、口服含片、干粉吸入剂、鼻喷雾剂、舌面速溶片以及植入制剂、微乳剂和脂质体等多种新剂型,也将显著地提高中药制剂的质量和水平,如可以极大地提高制剂的混合均匀性、分剂量准确性以及可压性。

1.2.2 增加新功效,促进中药新产品的开发

纳米中药的量子尺寸效应和表面效应将导致其物理化学性质、生物活性及药理性质发生根本的变化,从而赋予传统中药全新的药效,拓展治疗范围[3]。例如,纳米化后的牛黄和灵芝都呈现普通牛黄和普通灵芝不具有的药效。若将纳米中药应用到保健品或化妆品中,将促进中药材保健品、化妆品工业的发展,拓展中药的使用范围。此外,若将纳米中药作病毒诱导物,将可能实现不含抗生素的长效广谱抗菌功效和抗病毒功效,开发出新一代的广谱抗菌药物。总之,纳米技术在中药领域的应用,对加速中药新药的研制与开发具有重要的意义。

1.2.3 促进中药制剂的标准化和国际化,提升中药的市场竞争力

中药的多种新剂型,可以使其使用方法更符合现代医学标准,利于其在国际市场上的推广。将纳米技术引入中药的研究与开发,能在纳米中药的制药技术、药效等诸方面建立一系列具有自主知识产权的专利技术和创新方法,能使中药的质量评价有国际化的标准,从而有助于提升中药的市场竞争力。

1.3 有助于提高中药的生物利用度和疗效

中药一般都含有较多的木质素、纤维、胶质、脂肪、糖类等,用传统方法粉碎往往难以达到细胞破壁,影响了中药材中有效成分的浸出,妨碍了药物在生物体内的吸收。中药粒子的纳米化可以使细胞破壁,大大提高中药有效成分的渗透性或溶解度,提高药物的生物利用度;还可以利用纳米化的中药所具有的缓释功能和靶向给药功能,提高药效。另外,也可以利用中药的纳米包覆技术,改变一些中药制剂的亲水亲油性,提高中药的临床疗效。这将有利于减少用药量,节约有限的中药资源。

2 存在的问题

2.1 与中医“辨证用药”原则相悖

中药复方的药理作用机理较复杂,往往多元反应同时进行。中药从单味药到组合成方,不仅量变,而且质变,中药在不同复方中的功效可能有所不同,这与药物在不同的复方中可能发生不同的化学反应有关。随着纳米技术的应用,中药成分之间的某些物理化学反应将受到控制或发生根本性的变化,使得药物脱离了复杂的化学环境或使化学环境更加复杂,导致中药有效成分和药效的不确定性,并影响药物的稳定性,从而可能改变药物的功效,与中医“辨证用药”的原则相悖。

2.2 与中医药“价廉”的特点相悖

纳米技术在中药制备领域的应用将极大地提高其生产成本,势必会影响到中药的销售价格,使原本以质优价廉取胜的中药因价格因素而难以推广,也会影响到我国具有中国特色的医疗卫生保障体系的建设。

2.3 一些基础性研究工作有待加强

①纳米中药制备的理论与技术研究,包括适合中药制药行业使用的系列超细颗粒装备及配套设备的研制和产业化工作;②纳米中药质量评价和质量控制方法研究,建立纳米中药药理、疗效、病理学和毒理学的理论与系统评价方法;③纳米中药新产品开发的理论和技术研究以及产业化推广工作。

3 结语

纳米技术是21世纪最具发展前景的领域之一,它给中医药的现代化提供了新的思路和方法。随着纳米技术在中药研究与开发领域的一些应用基础研究上获得突破,它必将极大地促进中药现代化的进程。

参考文献

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[2] 赵宗江,胡会欣,张新雪.中药归经理论现代化研究[J].北京中医药大学学报,2002,25(1):5-7.

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纳米医学论文篇6

凯里学院 贵州省凯里市 556000

【摘 要】随着纳米技术的应用与发展,人们对微观世界的认知更加清晰;而医学领域纳米技术的运用,给人类战胜疾病提供了更加有力的武器。本文将结合当前纳米技术应用与发展现状,对纳米技术在医学领域诊断、治疗及医学材料中的运用进行具体探究。

关键词 医学领域;纳米技术;医学诊断;临床治疗;生物材料

当前,纳米技术已在我国医学领域广泛应用,它是将纳米技术与医药技术相结合,运用日益成熟的纳米技术理论与应用方法,对医学技术、临床治疗方法等加以综合研究。随着纳米医学的不断深入,一些纳米药物制剂也被研发出来并投入医疗市场。将纳米技术与医学技术相结合,夯实了临床诊断与治疗的基础,促进我国医学研究又上一个新水平。

1 纳米技术在医学诊断中的应用

1.1 病理诊断

目前,在临床病理诊断中,免疫组织化学虽然发挥了一定作用,但是在定量诊断方面仍存在不足。如果引入纳米级粒子,则既能定性检测又能定量检测,适应性良好,可提高诊断的敏感性,也减少了处理标本的繁琐过程,诊断结果更快捷、更准确。

1.2 癌症诊断

纳米技术应用于恶性肿瘤的早期诊断,便于癌症的早发现、早治疗。当恶性肿瘤仅有约4 个细胞大小时,利用纳米微型温度计就能够检测到人体内部的癌变温度,筛选正常细胞和已经癌变的细胞,诊断后可利用高温将细胞杀死[1]。再如,中国医科大学研制并使用了超顺磁性氧化铁超微颗粒脂质体,能够检测到3mm 以下直径的肝脏肿瘤,有效避免病情恶化。

1.3 血液异常识别

利用纳米技术进入血流中进行探测,能够及时发现细菌、病毒等,以此诊断传染性疾病并及早治疗。例如,在电场的作用下,细胞芯片能够实现自动寻址,精准定位蛋白质亚细胞,便于人体基因功能研究。

2 纳米技术在医学治疗中的应用

2.1 药物治疗

纳米技术在医学药物治疗中的应用较为普遍和广泛,其主要具备如下优势和作用:其一,有利于药物的快速吸收,能够提高诊治效果。纳米转释方法应用于药物中,由于适用的表面积较大,因此加快了药物的溶解,更利于药物吸收;再加上纳米粒径的药物能够较快穿透组织的间隙,分布范围更广,增强了药物利用效率;其二,利用纳米技术进行控制与释放,如应用于纳米胶囊中,可更好地保证药物作用时间,增大药物效果,同时也能减少患者对药物的摄入量,降低副作用及不良反应发生率,同时纳米技术对提高药物稳定性也具有良好作用;其三,药物定向释放。将药物传递到人体内指定的部位,精准定位治疗,是纳米技术应用于医学领域的主要方面之一[2]。通过靶向用药方式,将药物作用于人体某一部位,以提高治疗效果、降低不良反应。如目前使用靶向药较多应用于肝脏、卵巢、心脏等部位;其四,采用全新给药途径,如临床使用多肽类药物较多、效果良好,但是这种药物成分极易被蛋白水解酶降解,而采用纳米技术,则避免了此类问题。

2.2 基因治疗

纳米技术在基因疾病方面的治疗,是纳米生物技术的一大亮点,其中包含了基因改性与基因仿生两大方面。在基因改性方面的应用,主要作用在显微镜获取的蛋白质、核算分子等图像中,在微小的环境中,利用纳米技术实现了碱基序列的重新排列,改变了DNA 分子变构;同时,有关DNA纳米仿生制造的应用,主要利用了DNA 在复制过程中会遵循碱基互补法则这一特性,再加上遗传信息的多样性,对单个原子和分子进行操作,创造出与人体生命功能类似的纳米有机- 无机复合机器。

2.3 纳米机器人

诺贝尔奖得主理查德·费曼最先提出将微型机器人应用于医疗领域,即纳米机器人。按照医生事先制定好的运作程序,通过血管将纳米机器人注入患者体内,可以将血液中含有的氧气、葡萄糖等转化为能量,清除动脉中的脂类沉积物,清理血管,杀死细菌和癌细胞,同时也可反映人体内病变情况。另外,人体器官修复也可应用纳米机器人技术,对基因进行装配,清除有害的DNA 基因,置入正常的DNA 基因,或者修复大脑及人体脏器的冻伤,在低温环境下使人复活;经纽约大学研制使用的纳米机器人,设计了两个使用DNA 制作的手臂,可以在指定的位置旋转,适用范围更广、更灵活[3]。

3 纳米技术在医学材料中的应用

3.1 人工血红细胞

纳米材料制成人工血红细胞主要应用于肺功能损伤、贫血、人工呼吸等治疗中,在约1000 个大气压的条件下,将高压氧充入100mm 内径的球体中,让氧气在球中释放浓度,此时充当人体天然红细胞的作用,且输送氧能力优于人体红细胞,能够有效维持生物炭的活性。

3.2 介入性治疗

当纳米微粒子材料与人体或者动物体内的物质产生反应时,就会发光。利用这一原理,将光导纤维深入到人体血管中,利用光谱分析物质的特征、性质等要素,这种方法多用于检测人体的血糖值,用于糖尿病的临床诊断与治疗。

3.3 医用敷料

在医用敷料中选用纳米级银粒子,主要利用其选择性与吸附性良好的特征,能够穿透人体内的细菌细胞壁,对细胞内特殊结构加以改变,破坏酶活性。一旦纳米银粒子遇到水分,其中粒子将更快地析出,扩散到四周,效果更加明显。因此,即使在湿润的环境中,该种材料仍能够起到抗菌、抗感染的作用。

总之,纳米技术的应用给人类生存与发展带来积极影响,目前已在医药、生物等诸多领域采用,未来人们战胜各种疾病的美好愿望将得以实现,各种疑难杂症将迎刃而解。因此,加快对纳米技术的研究,客观分析利弊两方面,改进不利因素,发挥有利优势,实现纳米技术在医学领域的全面应用,具有重要意义。

参考文献

[1] 张晓玲. 纳米材料和纳米技术在生物医学中的应用[J]. 职业技术,2013(02).

纳米医学论文篇7

【关键词】纳米技术 应用 材料

纳米技术属于高科技范畴,其已经成为国家发展前景十分优越的科学技术之一,当前纳米技术已经广泛涉及到国内很多行业,其中包含化工行业、材料行业、医药行业和食品行业等。纳米技术主要包含纳米的物理、化学、材料、生物、电子等科学,它们彼此虽然是独立的科学,但是彼此又有着联系。当前,纳米的每个领域都取得了很好的研究成果,纳米技术不断创新、进步。

1 我国纳米技术发展现状

中国是世界上首先开始研究纳米技术的国家之一。在二十世纪八十年代的中期,我国政府就开始对纳米材料的研究以及设备加大了投入,当前我国的纳米技术基础研究在世界范围内都占据领先地位。1982年研究出的扫描隧道显微镜以及1986年研究出的原子力显微镜是纳米测量表征上的一个重要标杆,代表着纳米技术已经从原本的理论时期,进入到了实践研究时期。纳米技术是一个有着很强的综合性学科,研究的内涵包含了目前科技发展中的各个领域。纳米科学和纳米技术主要包含:纳米体系物理学、化学、材料学、生物学、电子学、加工学、力学等。这七个相对独立又彼此关联的学科与纳米材料、纳米器械、纳米尺度的检测和表征这三个研究方面。纳米材料的制备与研究是整个纳米科技的基础。在这之中,纳米物理学与纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最主要研究内容。

2 当前纳米技术的应用

2.1 食品方面的应用

纳米技术在食品科学的方面已经得到较为广泛的应用,对于纳米技术的研究能够对食品的品质、营养与安全性等层面进行改善,避免原材料的过度消耗,促进食品科学发展的科学性UI高效性。 近几年,城市中人们的生活节奏不断加快,导致亚健康人群的数量不断提升,因此,人们愈加青睐功能食品。经过研究表明,功能食品功能成分的稳定程度、存在方式和使用方式等对其食品的效果有着很大影响,尽管功能成分能够加入到食品当中,但因为它的水溶性差、对环境较敏感等因素严重造成了功能食品的颜色和气味等,很多功能食品不容易吸收,补充营养的效果较差。日本首先把纳米技术应用于功能食品中,并且使用这一技术将功能食品中的β-聚糖改变成200nm以下的小颗粒,在卵磷脂稳定技术的支撑下,完成吸收。类胡萝卜素是一种和水不相溶的物质,经过纳米技术能够将其纳米化,能够明显的提升类胡萝卜素的水溶性,所以可以保证食品的稳定性和颜色的鲜艳,让它更容易被人消化和吸收。随后研究者将纳米胡萝卜素应用在柠檬水生产和黄油生产中,经济效益得到很大提高。

2.2 通信技术的应用

现代社会是网络信息社会,通信技术在我们的日常生活中有着非常重要的作用。纳米技术在通信技术中的应用给这一技术的发展起到了很大的影响。纳米材料也给光缆提供了新的发展空间。近年来,很多厂家已经着手对纳米光纤维涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料进行开发。使用纳米材料的光缆,能够让其具有很多的优点,例如提升光缆的对抗机械冲击能力、防水、防气味等,同时还可以让光缆的使用时间得到延伸,提升了网络的安全性。同时,在网络通信的加密上也可以运用纳米技术来制造量子点激光器。当前,很多金融部门以及政府部门都使用了这一技术,保证了信息在传输过程中的安全问题。

2.3 医学、药物中的应用

纳米技术在医学以及药物中的应用早就已经开始,目前人们已经能够把健康检测设备佩戴在身上,这样就能更好的了解自己的身体情况。假如能够进一步把这种技术缩小,这样使用纳米技术就能够将微型传感器放进人们的身体当中,了解更具体的信息,这样对于医生的治疗有着很大的便利。另外,纳米技术能够在检测人们身体的炎症、术后恢复等情况,纳米技术在医学与药物当中的应用有着很好的发展前景。

2.4 化学方面的应用

使用纳米金属颗粒粉体当做催化剂,能够让化学的反应更加快速,有效地让化工合成的效率得到提升。假如在金属材料中假如纳米成为,它会变得更加坚硬,比一般金属的强度增加十几倍,同时还能够像橡胶一样具有弹性。使用纳米材料制造来建造汽车、飞机等,不光能让重量减少,还能在很大程度上提高其性能。

3 纳米技术应用的发展趋势

3.1 大数据传感器

传感器的使用能够给我们带来以前没有的大量信息数据,所以要对其进行处理,对于改变交通拥堵以及安全事故十分有效,同时,能够把数据给警方使用,减少犯罪情况出现。纳米技术在这一方面能够创造出一种超密集的记忆体,来储存大量的数据,另外,能够推动快速的运算法则的发展,让这些数据更加安全、有效。

3.2 应对全球变暖

目前,电动汽车与太阳能发电已经成为研究的重点,节能减排、低碳环保是重要的战略规划。纳米技术在这一方面也具有很大的作用。在电动机器与太阳能发电中都能够使用纳米纹理以及纳米材料,把平面变成更大面积的三维立体表面,进而储存与形成更多的能量,提升设备的运用效率。

4 结论

综上所述,纳米技术在目前已经得到了广泛的应用,并且取得了很大的效果,并且有着很大的发展空间。希望通过笔者的分析,让更多人了解到纳米技术的重要作用,相信在广大学者的共同努力之下,能够不断提升纳米技术在的应用价值。

参考文献

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纳米医学论文篇8

引言

随着皮肤抗衰老和医学美容等学科的发展和科技进步,各种不同类型的系列皮肤抗衰老制剂和美容化妆品层出不穷;特别是分子生物学理论和基因工程技术及临床医学等学科领域的交叉和相互渗透,使人们不但认识到皮肤衰老表现和发生机制、皮肤衰老疾病过程中相关基因或蛋白组的参与调控、干预或表达缺陷等,也逐渐认识到皮肤老化的发生和发展是一个多因素、多步骤、多元化、多反应和多代谢参与的复杂过程,使得包括基因治疗、干细胞疗法、纳米技术及细胞生长因子、活性肽、生物酶及蛋白质等生物制剂及基因工程技术和分子医学疗法在当今皮肤抗衰老和医学美容领域中开始广泛应用和流行,并成为人类社会关注的焦点和研究的重点。

然而,由于皮肤美容和抗衰老制剂中的某些功效成分、生物活性物质、天然或合成药物、活性多肽分子及功能性蛋白等,具有特殊的分子结构、理化性质、作用特点、代谢反应、生理状态、细胞信号传导及半衰期等,加上人体皮肤独特的解剖学结构和生理功能及转运、吸收通道等诸多因素的影响,大多数抗衰老生物活性物质、天然药物或功效成分等难以通过皮肤外用的自然扩散、穿过、渗透、吸收等途径进入皮肤及皮下组织,从而严重影响或明显削弱了这些天然药物或功效成分应发挥的皮肤抗衰老生物学作用和生理学功能及临床应用效果。特别是由于某些皮肤抗衰老或美容的功效成分是高度亲水的大分子物质,在生理条件下带有较强的负电性,因此难以穿透皮肤屏障进入皮肤细胞。即使有些类脂结构具有皮肤抗衰老或美容作用的小分子天然药物或功效成分部分进入到皮肤组织,但由于未经合适的缓释/控释系统调控,导致某些成分在机体内很容易被酶解、水解和降解,作用半衰期明显缩短,导致其分子结构和理化性质的不稳定性增加,从而使其生物利用度和生理学效应受到一定影响甚至破坏。

要提高外用途径的皮肤美容和抗衰老作用和效果,不仅要选择合适的、确实具有皮肤美容和抗衰老效果的外源性功效成分,并确定能有效接受外源性皮肤美容和抗衰老功效成分作用的皮肤细胞和组织;而且,外源性皮肤抗衰老功效成分经皮传递系统的选择和应用至关重要。只有将这些具有皮肤抗衰老和美容效用的功效成分经皮传递系统以恒定的透皮速度通过皮肤表皮层进入真皮层和皮下组织,甚至进入人体循环,才能产生皮肤、局部组织及全身良好的皮肤抗衰老作用及缓释控释效果,最大限度地延长皮肤抗衰老和美容功效成分或天然药物或生物活性物质在体内的存在时间,使皮肤抗衰老和美容效果更有效、持久、安全。

一、透皮药物传递系统

一直以来,透皮药物传递系统曾指药物通过皮肤渗透而产生全身或局部治疗作用的可粘贴在皮肤表面的薄片状制剂,其基本类型有膜控释型、骨架扩散型、胶粘分散型、微贮库型四种。然而,随着基因工程技术的发展,这种粘贴在皮肤表面的透皮药物传递系统逐渐被一些更新型的载体系统或有机或无机包合物或结合物所取代或补充,并在皮肤表面应用发挥着越来越大的优势,因此,广义透皮药物传递系统具有更加重要的意义。

从基因治疗的角度讲,目前常见的透皮药物传递载体系统中的载体主要分为两大类:病毒和非病毒载体。前者主要用于基因治疗,它能将需要的遗传信息(目的基因)传递到特定的靶细胞以指导其合成特定的蛋白,修正遗传过程中故障基因的影响,用于治疗癌症等重大疾病,也可以通过编码特定抗原成分的基因表达,以疫苗的形式来预防疾病。因为,单纯目的裸基因通常很难进入到靶细胞进行表达,而基因传递系统需要将治疗基因运送到靶细胞以实现基因表达并达到治疗目的。因为病毒载体具有特定的噬细胞性,其基因转导效率较高,因此依然是目前研究和应用最多和最有效的基因传递系统。

但是,病毒载体的基因治疗面临着严峻的生物安全问题,非病毒载体的应用仍然被认为是更安全的TDDS,特别是在一些非基因治疗的应用性产品研制方面,非病毒载体的TDDS更受推崇和欢迎,它们主要有:

(1)脂质体:由脂质双分子层膜包封而成的中空球状体,直径约100-1000nm,主要由磷脂组成,生物相容性较好,对所携带的遗传物质或活性成分及天然药物无分子大小限制,可通过渗透、穿透、内吞和融合等作用方式进入细胞。目前应用较多的是阳离子脂质体,其它新型脂质体还有空间脂质体、长循环脂质体、趋化脂质体、阴离子趋化脂质体等,因其组成成分和结构与生物膜和细胞膜极其相似,更易透过皮肤角质层屏障进入皮内。

(2)传递体:也称柔质体,是常规脂质体经改性的类脂聚集体,即在脂质体的磷脂成分中加入不同的辅助剂如胆酸钠等,亦被称为柔性纳米脂质体。

(3)醇质体:是一种能促进生物活性成分或天然药物经皮传递的囊泡载体,它是卵磷脂在高浓度乙醇中形成的脂质囊泡。

(4)药质体:是具有表面活性的药物(或前体药物)在水溶液中组装形成的有序聚集体,结构类似泡囊或胶束等。药质体不仅载药量大,稳定性高,且药物由于本身存在的两亲性而对生物膜具有良好的亲和性和透过性。

(5)囊泡体:由非离子表面活性剂(加或不加胆固醇)组成、体内外性质与脂质体极其相似的类脂质体。它与生物膜结构类似,细胞亲和性和透过性好'可融入细胞,体内易降解,具有缓释作用,可减少给药频率,提高治疗指数,降低药物剂量和毒副作用。

(6)β-环糊精及其衍生物:是以淀粉为原料,在环糊精葡萄糖基转移酶的作用下形成闭合筒状结构,外部是亲水性表面,内部则是一个具有一定尺寸的手性疏水管腔的特殊包合物。

(7)原位凝胶:又称在位凝胶,是高分子材料以溶液或半固体状态给药后,在用药部位对外界刺激发生响应,发生分散状态或构象的可逆转化,形成的半固体或液体制剂。原位凝胶不仅可以直接作为药物的载体,还可作为中药传递系统的载体。

(8)微胶囊:是把分散的固体、液体和气体等物质完全包封在一层致密的膜中而形成微胶囊。固体的微胶囊形状一般与固体相同,液体或气体的微胶囊的形状则大多为球形。微胶囊大小约为

2-200/μm,其囊壁厚度一般为0.5-150μm。

(9)磁微球:磁微球也称磁性纳米微粒,其粒径为1-100nm,它有很强的表面化学活性,易结合生物大分子,使其成为很好的皮肤靶向性载体,且磁微球能在外磁场作用下快速运动与分离,可提高其皮肤应用的靶向性。除此之外,一些天然高分子及其衍生物,如胶原、去端肽胶原、明胶、纤维蛋白、糖胺多糖、壳聚糖、藻酸盐和琼脂糖等,以及合成的高分子及其衍生物,如聚(丙交酯-co.乙交酯)、聚乳酸、聚原酸酯、聚β-氨基酯、聚酸酐、聚氨酯和聚(乙烯-co-醋酸乙烯酯)等均可作为TDDS的载体。前者由于具有优良的生物相容性,并具有与细胞相互作用的能力和体内可降解的性质;后者的优点在于它们易于改性和加工成型,且降解速率可调控。

然而,还有一种透皮药物传递系统被认为不仅适用基因工程制剂和天然药物及生物活性成分,而且在医学美容和皮肤抗衰老及精细化工(化妆品)等领域也有广阔的应用前景和生命力,它就是纳米乳透皮药物传递系统。

二、纳米乳概述

(一)纳米乳的基本特性

纳米乳(NE)以乳滴纳米级的超微粒径著称,通常纳米乳粒径大约在10―100nm之间。纳米乳有空白纳米乳和载药纳米乳两大类,如按照给药途径又可分为外用纳米乳、口服纳米乳和注射纳米乳。空白纳米乳由油相、水相、乳化剂和助乳化剂四个体系组成。纳米乳油相的选择对药物的增溶和微乳单相区的存在至关重要。水相主要与油相一起在表面活性剂的作用下形成弯曲的油水界面膜包裹药物。表面活性剂在纳米乳中的主要作用则是降低油水界面张力、形成牢固的乳化膜、对难溶性药物的增溶作用。助表面活性剂主要是调节表面活性剂的HLB(亲水亲油平衡值)并降低油水界面张力。而载药纳米乳则增加具有功效作用的药物成分。空白纳米乳粒径大约在10―100nm之间;而载药纳米乳则是由空白纳米乳加上目的药物或功效成分组成,其粒径大约在150nm左右。通常,纳米乳的外观为透明或半透明的流体,因其乳滴分散在另一种液体中形成胶体分散系统,因此具有一定的乳光。在电镜下观察,纳米乳的乳滴多为圆球形,乳滴分布均匀,大小基本一致,且分散性、流动性、稳定性好,即使经过加热或高压灭菌或离心分离也不会使之分层,属热力学稳定系统。而且,纳米乳和一般乳液具有两个根本不同点:第一,普通乳液的形成一般需要外界提供能量,而纳米乳则是自发形成的;第二,普通乳液是热力学不稳定体系,存放过程中容易发生聚结而最终分为油相和水相,而纳米乳则是热力学稳定体系,存放过程中通常不会发生聚结或分为油相和水相。这种特性由表面活性剂与助表面活性剂作为乳化剂与助乳化剂共同起稳定作用,助表面活性剂通常为短链醇、氨或其它较弱的两性化合物。

(二)纳米乳的形成机制

纳米乳的形成机制错综复杂,目前观点众说纷纭,有增溶理论、双重膜理论、穿流理论、负界面张力学说、几何排列理论、内聚作用能比值理论、热力学理论等。目前较为成熟和公认的纳米乳形成机制有如下几种:其一是表面张力理论。该理论认为,纳米乳在形成过程中,由于乳化剂和助乳化剂的加入,使得油水界面的张力大大降低甚至达到负值,从而使油水界面自动扩大而形成纳米乳。其二是界面扩增理论。即由于纳米乳在形成过程中加入的助乳化剂,能在油相和水相二者之间进行合理分配,促进乳化剂在油水两相的界面之间形成稳定的界面膜,并使油水二相界面扩大而形成纳米乳。其三是胶束理论。即在纳米乳形成体系中,由于在乳化剂的溶液中加入助乳化剂,再加入油相,使胶束逐渐变大,当达到10~100 nm时便形成纳米乳。除此之外,还有学者利用热力学方法计算出纳米乳形成的自由能及其相变条件,但这些理论尚不能完整地解释纳米乳的形成机制。

(三)纳米乳的制备方法

纳米乳制备的正交设计和星点设计效应方法在纳米乳制备过程中被广泛应用。目前制备纳米乳的方法主要分为三类:高能乳化法、低能乳化法和自动乳化法三种。高能乳化法制备纳米乳主要是通过不同形式产生的高能进行纳米乳制备,通常将其分为三种方法,即剪切搅拌法、高压均质机匀浆法和超声乳化法。低能乳化法制备纳米乳则是利用纳米乳中各系统各自的理化性质,使乳滴自然分散自发形成纳米乳,通常分为相变温度乳化法和相转变乳化法。自动乳化法制备纳米乳则需要先制备油相,因为油相对纳米乳的自动乳化和乳剂的物理化学性质具有极为重要的影响,然后将油相和油溶性表面活性剂溶解在可与水混溶的溶剂中进行磁力搅拌,并把油相加入水相;最后与水混溶的溶剂通过减压蒸馏挥干。当有机相和水相的混溶性较好时,自动乳化的速率即可达到最大。

(四)影响纳米乳的类型及影响因素

纳米乳的类型主要有三种,即水包油(O/W)型、油包水(W/O)型和双连续相纳米乳。O/W型是细小的油滴分散在水相中,表面覆盖一层由表面活性剂与助表面活性剂分子构成的单分子膜,分子极性端朝油滴,非极性端朝向连续的水相。W/O型则是细小的水滴分散在油相中,表面覆盖一层由表面活性剂与助表面活性剂分子构成的单分子膜,分子极性端朝水滴,非极性端朝向连续的油相。当油相和水相两者比例适当时,还会形成一种称之为双连续相纳米乳,即任一部分油相在形成液滴被水连续相包围的同时,亦与其它油滴一起组成油连续相,包围介于油相中水滴,由表面活性剂组成的界面不断波动使双连续相纳米乳具有各向同性。

一般认为选择亲水亲油平衡(HLB)值介于3~7的乳化剂可形成W/O型纳米乳,选择亲水亲油平衡(HLB)值介于7~14的乳化剂可形成转相的纳米乳(0/W型或W/O型),选择亲水亲油平衡(HLB)值介于14~20的乳化剂可形成O/W型纳米乳

影响纳米乳形成不同类型的主要因素是油相和水相的体积比及两者的粘度差异和表面活性剂的种类。其中,表面活性剂对纳米乳的形成及性质最为重要,它的分子一般由非极性的、亲油的碳氢链和极性的、亲水的基团两部分构成,具有既亲油又亲水的两亲性质,此种分子具有可在各种界面上定向吸附及在溶液内部形成胶团的重要性质,具有降低界面的表面张力,决定纳米乳的类型,产生界面张力梯度,导致静电和位阻排斥效应等。

(五)纳米乳的鉴定及质量评价指标

目前,有关纳米乳的鉴定及质量评价指标主要有:(1)外观性状:可采用肉眼观察,空白纳米乳多为带有乳光的无色透明或半透明的分散体系,颜色受空白纳米乳体系中原料的颜色影响;而载药(功效成分)纳

米乳多为带有乳光的无色透明或半透明的分散体系,颜色则由所含添加剂(功效成分或药物)的颜色决定;(2)PH值测定:可采用PH3C型酸度计测定;(3)液体粘度:可采用乌式粘度计测定,空白纳米乳粘度较低;(4)电导率:O/W型纳米乳剂的导电性比W/O型纳米乳剂导电性强,可采用电导仪测定;(5)折射率:平行光入射后有丁达尔现象'可采用阿贝折光仪测定;(6)粒径大小:空白纳米乳粒径大小均在10―100nm,载药纳米乳大约在lOOnm左右'可采用激光粒径测定仪测定,或用透射电镜和扫描电镜;(7)电位:采用电泳光散射(ELS)法,取纳米乳适量,室温下置Nicomp380/ZLS激光粒度/动电位分析仪测定动电位分布;(8)颗粒分布:纳米乳分布均匀且分布范围较窄,可采用粒度分布分析测试仪测定;(9)包封率:包封率测定可参考文献,或者用透射电镜、扫描电镜等进行检测;O10)界面张力:纳米乳具有超低界面张力'在油相和水相中加入表面活性剂后,油一水相的界面张力可从50毫牛顿/米(mN/m)左右降至几毫牛顿/米(mN/m)或十几毫牛顿/米(mN/m)。此时,再加助表面活性剂,油一水界面张力甚至降到超低界面张力(10―6~10-7毫牛顿/米);(11)载药(功效成分)量及含量测定:可采用分光光度计,或高效液相色谱仪,或气相色谱仪等仪器测定;(12)稳定性:包括对光稳定性试验,对热稳定性试验及恒温加速试验等。纳米乳通常很稳定,长时间放置亦不分层和破乳;若将纳米乳放在超速离心机中旋转5―10分钟不会分层可采用肉眼观察及分光光度法,离心机分离法等进行;(13)纳米乳类型:利用红色的油溶性染料苏丹红…和蓝色的水溶性染料亚甲兰在纳米乳中扩散的快慢来判断,如果蓝色的扩散速度大于红色,则纳米乳为O/W型,反之则为W/O型,如两者一样快,就是双连续型。同时一些先进的检测设备,如纳米投射电镜、激光粒度测定仪、偏光显微镜、纳米电动色谱仪、冷冻蚀刻电镜等用于纳米制药中,其检测技术,如小角中子衍射(SANS)用于探测油分子向纳米乳表面活性剂界面膜渗透的本质,动态超速离心沉降技术、动态荧光探针、差示扫描量热法(DSC)亦用于纳米乳的研究。

(六)纳米乳的主要特点:

纳米乳透皮传递载体系统具有以下特点:(1)增溶和速溶,提高难溶性药物的溶解度;(2)制备简单,易消毒灭菌处理;(3)物理及热力学稳定性好,具有各相同性的透明液体,可以滤过,易于制备和贮存;(4)包容性强,可同时包容不同脂溶性的药物;(5)提高一些蛋白多肽类药物或功效成分的稳定性;(6)促进大分子水溶性药物在人体内的吸收;(7)提高添加药物或功效成分在体内的利用度;(8)黏度较低,使用舒适;(9)粒径小且均匀,提高包封于其中的药物分散度,促进药物的透皮吸收;(10)对易于水解的药物制成油包水型纳米乳可起到保护作用;(11)具有缓释控释和靶向作用。而且纳米乳作为一种新型经皮传递载体系统在皮肤抗衰老和美容化妆品中应用,具有科学、新颖、先进、实用等高新技术产品的特点。与一般乳剂相比,纳米乳通常只需要在室温条件下制备,这更加有利于生物活性物质和功效成分及天然药物保持其特有的生物学效应和生理学功能;与脂质体等其它靶向药物传递系统相比,纳米乳的乳滴粒径更加微小、细腻、均匀;理化性质更加温和、稳定、适合;使用更加舒适、安全、有效;制备更易工业化、产业化、环保化。而且,纳米乳由于乳滴粒径小,其经皮渗透吸收作用更快,并能促进功效成分增溶和速溶,维持功效成分生物特性稳定,减少功效成分用量,延长功效成分在皮肤表面停留时间,具有被动靶向及缓释控释作用,且能提高功效成分的生物利用度,减少使用副作用,安全性相对提高,实际效果更明显,远期或近期效果也应更好。

由此可见,纳米乳作为良好新型的经皮传递被动靶向载体系统,在皮肤抗衰老和美容化妆品等方面的应用已展现出广阔的应用前景和强大的生命力。而选用纳米乳经皮传递系统作为皮肤抗衰老和美容功效成分或生物活’性物质或天然药物的微分子载体进行全系列新型皮肤抗衰老美容功效纳米乳的研制,也就成为我们研究团队的方向之一。(待续)

作者简介

丁克祥,男,1958年出生,中华人民共和国国务院政府特殊津贴专家,国家授予的“部级有突出贡献中青年科技专家”,团中央、全国青联授予的“首届中国青年科学家科技创业奖获得者”,美国Baylor college of medicine细胞和基因治疗中心博士后,南方医科大学(原中国人民第一军医大学科研部)教授,中国海军抗衰老研究中心首任主任(海军大校军衔、副军职待遇),中山大学医学部(原中山医科大学)研究生导师,博士导师梯队成员。在国内外多家专业机构和学术刊物担任重要职务。

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