纳米艺术--肉眼看不见的艺术

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼发表了著名的演说——《底部还有很大的空间》,预言了人类可以通过操纵原子分子来制造产品的可能性,自此埋下了纳米科技的金种子。1990年,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生,这粒金种子终于在科学技术的土壤中生长、发芽。     

纳米生物学与纳米酶学：新兴交叉科学

纳米科学技术是20世纪80年代末期诞生并蓬勃发展的新兴科学技术,以多学科交叉融合为特色,为物理、化学、材料和生命科学等提供新的技术手段和研究视角.纳米材料的结构及表面物理化学性质直接决定了其与生物分子、细胞、组织、器官及个体的相互作用方式,并由此产生独特的生物效应——纳米生物效应.纳米生物学是从个体、细胞及分子水平深入研究纳米生物效应、阐明其精确机制的交叉科学,现已成为极具挑战性的热点前沿领域.中国科学家在纳米生物学领域已取得一系列令国际同行瞩目的重要进展,其中纳米酶(nanozyme)的开发及应用研究是极具代表性的原创发现之一.     

我科学家抗肿瘤化疗药物纳米载体研究获重大突破

2007年7月4日,国际著名学术期刊Journal of the National Cancer Institute发表了中科院生物物理所题为“磷脂-阿霉素自组装纳米胶束促进对肿瘤的渗透性”的研究论文。这一最新发现表明：聚乙二醇衍生化磷脂与抗肿瘤化疗药物．阿霉素可自组装形成纳米尺度的新型输送载体,     

纳米乳液制备技术及功能应用研究进展

随着科学技术在食品领域的发展,纳米技术在食品、药物、化妆品、石油、农业及涂料等领域被广泛应用,引起了社会的高度关注。纳米科技包括众多科学技术,其中包埋技术是纳米科技中的重要技术之一。在功能性食品组分的运输载体构建方面,纳米包埋技术展现出了极大的潜力。该文综合叙述了纳米乳液结构、性能、制备方法以及应用情况。同时,该文以纳米乳液在食品中的应用为基础,围绕着被包埋物的人体利用率以及可能存在的被包埋纳米颗粒潜在的生物毒性,阐述了当前纳米乳液技术存在的关键性问题,并分析了问题的产生原因,为纳米乳液技术在日后的研究提供依据。     

纳米技术和纳米生物学

纳米技术是指１—１００ｎｍ（Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ，简称纳米ｎｍ）尺度上研究和应用原子、分子的结构特征及其相互作用的高新科学技术，它是基础科学（微观物理、化学、分子生物学）和先进工程技术（计算机、微电子和扫描隧道显微镜）相结合的产物。纳米（Ｎａｎｏ），在...     

纳米技术在生物医学领域的研究现状

纳米生物医学是纳米技术与现代生物医学技术结合的产物,近年来这一领域逐渐受到科学界和企业界的重视,得到了许多振奋人心的进展,具有广泛的应用前景。作者从纳米生物材料、纳米载体、医学诊断和纳米治疗技术四个方面讨论了纳米技术在医学领域的研究现状,希望为读者展现这一新生领域的巨大潜力。     

综述与专论: 纳米酶在肿瘤催化诊疗方面的应用

作为一个特殊的交叉学科前沿,纳米酶在近几年来引起了科学界的广泛关注。自2007年首次发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶的研究迅速兴起。其特殊的在纳米尺度的理化性质赋予它们优越的催化性能,以用于各方面的应用,例如癌症的诊断和治疗。本文重点介绍近年来催化化学的发展所促进的纳米医学在肿瘤诊疗方面的应用,以及纳米酶的研究现状和未来的展望。通过合理地将催化化学与临床纳米诊疗医学相结合,这些新型的纳米酶及其在肿瘤成像和治疗方面优越的催化性能,将会极大地促进纳米医学新子学科的产生。     

综述与专论: 铁蛋白：纳米酶开发的重要工具

纳米酶因其在靶向癌症治疗、诊断医学、生物传感和环境毒理学等方面所具有巨大的应用潜力和价值而受到越来越多的关注。铁蛋白作为具有独特空间结构、表面性质和高生物相容性等特点的天然生物大分子,已成为纳米酶开发的重要工具。 为了展示和凸显铁蛋白在纳米酶开发中的扮演的角色和取得的成就,并为后续研究提供参考,本综述着重介绍铁蛋白作为纳米酶合成的模板、纳米酶催化反应的反应器和纳米酶呈递的载体等。同时,文中也指出了基于铁蛋白的纳米酶研发中所面临的挑战和其未来发展方向。     

“第三届国际后基因组生命科学技术学术论坛”征文通知

为了加强国际生命科学领域专家的交流与合作,提高研究水平,促进生命科学技术的发展,2005年4月在广西桂林举办“第三届国际后基因组生命科学技术学术论坛(3’IFPT)”,并作为HGM2005 KYOTO的卫星会议。会议将就后基因组生命科学技术所涉及的功能基因组学与蛋白质组学、纳米生物科学、基因检测技术、生物信息学、分子诊断技术与微流体芯片等相关学科和领域进行深入探讨和交流。会议将邀请美国、日本、瑞典、德国等国家与地区及国内二十余位国内外著名专家学者作精彩学术报告。     

纳米探针用于检测环境中重金属污染物的研究进展

重金属污染对生态环境和人类健康具有极大的危害,建立灵敏、快捷、高效的重金属检测方法具有非常重要的意义.现有的检测技术依赖大型仪器设备,在检测条件、时间以及成本上都有较高的要求,难以满足当前检测工作的需要.随着纳米技术的飞速发展,各种纳米材料不同于块体材料的优异特性被广泛开发,在化学和生物检测领域已有广泛的应用.本文主要综述了近几年来常用的几种纳米探针在重金属检测应用中的研究进展,并对各种纳米探针的特点及检测原理进行了阐述和总结.这些纳米探针包括半导体荧光量子点,荧光纳米粒子、金纳米颗粒等材料,由于他们独特的荧光特性、吸收特性、表面等离子共振(SPR)效应、表面能量转移(SET)效应等,在重金属离子检测领域有很大的应用前景.并且根据目前实际环境监测工作的需要,对基于纳米探针的检测手段进行了讨论和展望,旨在为重金属污染物检测研究的发展和进步提供参考.     

创新纳米药物在生物医学领域的现状与展望

随着纳米技术的发展及其在生物医学等交叉领域的不断深入,纳米医学进入了空前繁盛的时代.基于有机、无机以及杂化纳米颗粒的多样化发展,具有独特物理化学性质的纳米制剂在疾病的诊断、治疗、生物成像等多个方面具有广泛的应用.纳米药物的发展也已迈入了新的阶段.通过材料创新、表面修饰、结构设计、新型仿生材料研制、内源性纳米囊泡提取等多...     

纳米生物技术

纳米生物技术将纳米技术和生物技术有机集成 ,将成为现代生物工程的重要组成部分 ,简要介绍纳米生物技术中的纳米生物材料 ,生物芯片、分子马达、纳米探针等方面的最新进展。     

纳米抗体技术及其在疾病诊断和治疗中的应用

单克隆抗体具有特异性结合抗原的能力,已被广泛应用于疾病诊断及治疗领域.但因单克隆抗体的组织渗透能力较差、体内的保留时间较长以及制备过程繁琐,从而限制了其在临床中的应用.自1993年首次报道在骆驼体内天然存在的单链抗体(HCAb)以来,由于其可变区间VHH(纳米抗体)具有体积小、溶解度高、特异性强以及可在细菌中大量表达等优点,较之传统单克隆抗体,VHH在疾病的诊断治疗及药物开发等医学领域具有更广阔的应用前景.本文综述了:纳米抗体的骨架区及互补决定区与传统抗体重链相应区间的结构比较;纳米抗体库的构建以及运用噬菌体展示技术对VHH库的筛选;纳米抗体技术在疾病诊断中的应用及其用于分子显像的优势,以及纳米抗体作为抗肿瘤免疫偶联物的靶向组分在癌症治疗领域中的最新进展.     

细胞工厂和生物纳米机器

细胞是维持生命活动的基本单元,也是最繁忙的工厂,其内含有无数的纳米机器,它们无时不刻地作功,而且高度精准、有序协调,以维持正常新陈代谢。本文从纳米生物学角度探讨在细胞中所发生的事件,总结概述生物纳米机器类型,细胞工厂的组织结构及分工,生物纳米机器的主要特点,以及研究生物纳米机器的目的。     

纳米粒子-生物分子复合体的合成及其在生物医药领域的应用

纳米粒子具有独特的光、电和催化性质;生物物质具有识别、催化和抑制的特性;纳米粒子连接生物分子从而合成了具有生物上的电、光性质的纳米粒子—生物分子复合体。本文介绍了纳米粒子-生物分子复合体系的合成,以及这些纳米粒子—生物分子复合体在生物医学领域的应用及研究进展。     

构建“小”的艺术——从分子开关到分子马达

生物体的复杂结构和功能为我们提供了启发和挑战,即如何在分子水平构建纳米结构,并控制它的功能。通过＂自下而上＂的路线,我们着重在以下方面进行了探索：组装对外界刺激具有响应性的纳米体系,其中关键是在分子和超分子水平控制它的动态过程。分子开关是受外界刺激控制的单元,并可作为分子存储和电子元件。本文介绍了一类受光控制的分子开关,由于光控的简单性和高效性,此类光分子开关有望在分子水平的信息存储领域展现重要的应用价值。此外,通过将另一类光分子开关螺吡喃与通道蛋白结合,成功实现了蛋白孔的光控开关,可以被称为＂分子阀门＂,对未来的可控药物释放提供了很好的模型。分子马达是对纳米科学的巨大挑战,并将是未来分子机器的核心组成部分。本文介绍了新型的光驱动分子马达,对外界能量的利用使马达能够进行循环的定向运动,并且对马达分子结构的设计,能够构建出速度更快的第二代光驱动分子马达。然后,通过化学方法能够将该马达固定在纳米颗粒以至宏观界面的表面上,马达仍然能够受光驱动而高效运行。最后,本文展示了分子马达的一些应用,例如,马达的运动能够引起与之结合的高分子体系、液晶,甚至宏观物体的变化。     

涡旋磁纳米颗粒——崭新的生物医用磁性纳米平台

相比于超顺磁性纳米颗粒,具有涡旋磁畴的磁性纳米颗粒,由于独特的磁化闭合分布、较大的粒径尺寸及外加磁场中的磁化翻转特性,使得其兼具弱的颗粒间磁相互作用和更优异的磁学性能,在生物医学领域展现出了更好的应用优势和潜力.本综述结合近年来国内外对涡旋磁畴的研究及涡旋磁纳米颗粒在生物医学领域的报道,提出了一类新型的生物医用涡旋磁溶胶体系,并以涡旋磁氧化铁纳米盘和纳米环为例,介绍了涡旋磁纳米颗粒的化学合成,并着重论述了这类具有独特涡旋畴结构的纳米颗粒在磁共振成像、抗肿瘤治疗等生物医学应用上的最新研究进展.     

综述与专论: 贵金属和碳纳米酶分子机制的理论研究

2007年四氧化三铁类过氧化物酶活性的发现催生了纳米酶这一新兴多学科交叉研究方向,多种基于金属、金属氧化物和碳纳米材料的纳米酶被发现,并在环境,食品安全,化工,生物医学等领域获得应用。相应的,纳米酶催化分子机制的理论研究也取得了进展。本文将回顾化学催化的基本原理,重点总结贵金属和碳纳米酶分子机制的理论研究进展。     

荧光纳米生物传感器研究进展

荧光纳米生物传感器检测物质具有灵敏度高、响应迅速、抗干扰性强、无需参比电极等特点而被广泛地运用于生物传感技术领域。本文综述了荧光纳米生物传感器种类和特点,介绍了国内外近期在荧光纳米生物传感器及在生物检测方面的一些研究成果及进展,并作了分析比较。着重讨论了纳米粒子荧光生物传感器和光纤纳米荧光生物传感器的特性及其在生物分析中的应用。     

纳米细菌及其诱发肾结石形成的研究进展

纳米细菌是近年来新发现的一种直径为纳米级且具有矿化能力的细菌。在肾结石形成过程中,纳米细菌可以作为结晶的活性中心,黏附、侵入并破坏肾集合管的上皮细胞和肾乳头细胞,形成磷灰石晶核,从而诱发肾结石形成。综述了肾结石中的纳米细菌及其诱发肾结石形成的体外模拟和动物学模型,讨论了纳米细菌与肾结石形成的关系。