生物學術論文范文

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第1篇

1.1道德素質逐步下滑

當代大學道德素質狀況主流是好的,但也存在很多負面的問題,并有逐步蔓延的趨勢,比較突出的問題有以下幾個方面。社會公德意識薄弱,傳統美德觀念淡漠,全球一體化進程的加快和市場經濟的快速發展,打破了原有的道德觀念體系,大學生群體在多元化的觀念影響下迷失了方向,主要表現為社會公德意識淡薄,道德修養仍需提高,缺乏良好的道德理想追求,缺少社會責任感。個人主義、拜金主義傾向嚴重,在拜金主義、享樂主義的腐蝕下,部分大學生只注重個人發展和個人利益,忽略了個人發展和祖國利益、社會發展相結合,同時表現出強烈的拜金主義,為了謀取個人的利益,不惜丟棄社會責任,甚至踐踏法律。大學生信仰迷失也是大學生道德素質下滑的突出表現。大學生誠信意識也在不斷弱化,大學生群體中的考試作弊、就業毀約等現象也在某種程度上反映了當代大學生道德素質的下滑。

1.2心理承受能力和自我調節能力較差

據統計當代大學生有心理問題的人數正在逐年增加,心理問題干預也正在被高校重視,究其原因便是大學生心理承受能力和自我調節能力差的原因?！坝魫灐?、“失落”等詞匯經常會出現在大學生口頭,面對學習、情感、就業等問題,由于缺乏良好的心理承受能力和自我調節能力,又不能很好地借助外界的幫助,一些大學生陷進了困惑的泥潭,尋短見、暴力解決問題、自暴自棄等事件各個高校都已不再新鮮。大學生心理問題已經成為阻礙大學生成功成才的主要問題。

1.3社會適應能力有待提高

大學生社會適應能力簡單的講是指大學生在走到工作崗位上之后在心理、生活、工作環境以及人際關系等方面,能較快地認識、了解和熟悉外部環境,并使主體與客體協調一致的能力素質。眾所周知,大學生就業難的狀況正在逐年加劇,除了高等教育普及、社會經濟形勢變化等外部因素外,大學生自身的社會適應能力也是就業難的一個主要因素。大學生的適應能力、應變能力、創新能力等較之社會的需求都存在著不同程度的差距,如何提高大學生社會適應能力是其能否成功成才的重要因素。

1.4尊師重道的意識淡薄

中國歷來被頌以禮儀之邦,尊師重道是中國人推崇的美德,《后漢書.孔僖傳》中有云:“臣聞明王圣主,莫不尊師貴道?！?封建社會君王尚且如此,況乎尋常百姓。然而這種美德在一些大學生眼里正在逐步淡化。很多學生在校園了見到老師沒有打招呼、問好的意識;在接受老師批評教育時表現漠然,無動于衷,甚至直接頂撞、謾罵老師;不尊重老師的勞動,上課遲到、早退、睡覺、說話、玩手機等現象較為普遍。

1.5不能很好的處理人際關系

大學生的人際關系問題已經成為近幾年來大學生突出的問題,馬加爵事件、復旦投毒案等校園暴力事件都反映出了大學生人際關系危機。當代大學生獨生子女的比例正在不斷增加,曾經的“小皇帝”在融入到大學生集體生活中后不能很好地處理與周圍同學的關系。一些大學生以自我為中心,奉獻意識差,我行我素過分的張揚個性,不能很好的顧忌周圍同學的感受,這些都導致了其不能很好的與周圍的同學相處,人際關系緊張,最終產生孤獨、悲觀等不良情緒,加之不能很好地進行自我調節,就釀成了一些校園悲劇的發生。

2武術文化在大學生人文素質教育中的優勢分析

2.1武術文化有助于提高大學生道德修養

武術文化植根于中國傳統文化,蘊含著中華文明的精髓,包含了哲學、倫理、美學、兵法、醫學等經典傳統文化,其中對于道德修養尤為重視,拳諺曰:未曾習武先習德。武德是武術習練者的必備的個人修養和行為準則,武德是武術文化的精髓和核心,對于當代大學生而言,弘揚武術文化,開展武德教育對于提高大學生的道德修養有著良好的促進作用。武德要求武術習練者要有良好的道德情操,高尚的人格,匡扶正義、除暴安良的社會責任感,不倚強凌弱、逞強斗狠的個人操守,謙虛謹慎、戒驕戒躁的個人修養等。這些對于當代大學生的道德修養的提升都有著良好的教育價值。另外,武術文化發展至今,傳承下來了大量的古書典籍,拳彥拳譜,其中不乏對于武術習練者道德修養的說明,這些都可以作為大學生道德修養的教育的文字材料,還有一些生動形象的人物故事,鮮活而又真實,都是大學生教育的良好素材。

2.2武術文化有助于大學生建立和諧的人際關系

武術文化中和諧文化是其重要組成部分和典型特征,“持中貴和”、“天人合一”、“內外兼修”等思想都是其集中體現。武術文化中和為貴的思想對于當代大學建立和諧的人際關系有著良好的促進作用。由于和諧文化的深層影響,本來以技擊為主要功能的傳統武術文化,也具有了“和”的色彩。如“太極拳以靜心養性、動中求靜的運動方式,以綿緩斯文的運動風格,以‘舍己從人’、‘隨曲就伸’、‘粘連黏隨’的運動理念,以‘引進落空’、‘立身需中正不偏,方能八面支撐’的技擊思想,不斷地培養著人的忍讓、謙虛的為人處世態度,塑造著中國人所特有的‘中庸’思想,體現著人與人之間和諧相處的觀念,促進了人與人之間的和諧發展”。這些都體現了武術文化歷來注重人與人之間的和睦相處。武德文化是武術和諧思想的一個重要基石,通過對習練者的道德行為、個人操守、民族情感等的沿襲和傳承,使每一個武術人都具備一顆博愛、正義、自律、具備責任感的心,這些品格對于改善人際關系無疑是良性的推動。此外,在武術的習練過程中,通過招式、套路的不斷研習、體悟,逐漸消磨習練者的好斗之心,培養其寬容、忍耐的品格,最終達到凈化心靈,養成仁愛、謙遜的美好品德,這對與人和諧相處也有著獨特的幫助。

2.3武術文化有助于培養大學生堅韌的意志品質

武術歷來是中華民族強身健體、保家衛國的不二之選,在不同歷史時期的改造與沉淀之下,武術文化中也逐漸形成了剛健有為、自強不息、不屈不饒的人文精神,武術對于增強習練者的身心健康、意志品質、道德修養都有著明顯的效果。武術歷來注重培養習練者的堅強意志品質,例如“要練武不怕苦”、“冬練三九,夏練三伏”、“欲學驚人藝,須下苦功夫”、“天行健,君子以自強不息”等拳彥和名句,都是武術文化中對習練者品格培養的警示,同時也是武術文化對于提高堅韌意志品質的彰顯。在科技高度發展的今天,武術文化的熏陶同樣可以培養人勤奮、刻苦、勇敢、不屈不撓、銳意進取等意志品質,這些品質對于當代大學生尤其重要,在逐漸遠離戰爭的和平年代,在日益提高的生活條件下,在家長百般疼愛和過度呵護下,大學生的意志品質卻出現了退化,經不起挫折,受不了磨難已經不再是個別現象,武術文化作為身體力行的文化,不僅有肢體的鍛煉和磨礪,更有心靈和意志力的培養和塑造,這些特點是其他教育手段所無法達到的。參與武術運動,弘揚武術文化是培養和塑造大學生堅韌意志品質的良好途徑。

2.4武術文化有助于傳承傳統文化,弘揚民族精神

中國傳統文化孕育了武術文化,武術文化傳承和保留了大量中國優秀的傳統文化精髓,這也使得了武術文化具有了深厚的哲學底蘊和人文精神,已經超出了體育的范疇。中國傳統文化中的哲學思想是中國人的思考方式和對事物的分析方法,這些在武術文化中都得到了良好的體現,例如:武術文化中天人合一的思想體現了和諧發展的哲學觀、人生觀、世界觀;武術文化中“仁”的思想,可以培養習練者寬容、大度、仁愛等思想,因此,弘揚武術文化對于大學生繼承和發揚優秀傳統文化有著積極意義。民族精神是一個民族的生命力、創造力和凝聚力的集中體現,是一個民族生存、發展的根基和靈魂。武術文化中歷來不乏仁人志士、各路豪杰為國捐軀、捍衛民族精神的事跡。南宋岳家軍,捍衛山河力克金兵;明代抗擊倭寇戚繼光,保家衛國秉存大義;近代霍元甲,為民族氣節迎戰外國拳師等。武術文化在不同的歷史時期雖具體內容各有不同,但愛國主義精神、民族自豪感始終貫穿其中,幾千年來為了民族獨立、國家興盛、捍衛尊嚴,無數愛國志士前仆后繼,英勇奮斗便是最好的佐證。如今雖然時代變化更,但其依然依然有良好的教育價值,值得大學生繼承和發揚。

3結語

第2篇

1海拔對水青樹種子生物學特性的影響

種子重量反映的是種子的大小和飽滿度，重量越大種子越飽滿，內含較豐富的營養物質，更加有利于種子的萌發。有研究表明，虎杖(Rey-noutriajaponica)種群和瑞士阿爾卑斯山脈的近緣種的種子重量均隨海拔的升高而增大(Mariko等，1993;Pluess等，2005)。杜燕等(2014)研究發現，不同生活型的植物中，除灌木和匍匐草本的種子重量與海拔呈負相關關系，其余生活型植物種子重量與海拔之間沒有相關性。而甘草(Glycyrrhizauralensis)種子的干重與海拔的相關性均未達到顯著水平(魏勝利等，2008)。本文研究發現，喬木樹種水青樹種子的干重隨海拔升高呈現先逐漸升高后逐漸降低的趨勢，其干重與海拔之間沒有相關關系，這與前人的研究結果一致。種子形態大小與種子量均是種子生物學特征的重要參數之一，與種子重量和飽滿度密切相關，而種子的大小主要體現在種子的長、寬、厚，并受到遺傳和生態因子的制約而形態各異。有研究表明，甘草(Glycyrrhizauralensis)種子的長、寬、厚與海拔的相關性均未達到顯著水平(魏勝利等，2008)，而栓皮櫟(Quercusvariabi-lis)種子的長寬比與海拔有顯著正相關關系，海拔越高種子長寬越大，即種子形狀變得細長(方芳等，2013)。我們的研究發現，水青樹種子的形態特征與海拔呈現明顯的負相關關系，即隨海拔升高呈現出下降的趨勢，這與前人的研究結果明顯不一致。海拔是一個復合環境因子，不同海拔的光照、溫度、水分、土壤等生態因子均是影響種子形態分化的主要生態因子，各因子并不是孤立的，而是綜合起作用(柴勝豐等，2008);植物種子的重量和海拔的相關性具有區域性和種間差異，并因其生活型而異(杜燕等，2014);位于不同海拔生境的種群所承受的生境選擇壓力也有一定的差異，最終可能導致種群間的遺傳分化(金則新等，2007)。因此，水青樹種子的干重和飽滿度等生理特征隨海拔高度發生變化的情況可能是遺傳及各生態因子綜合作用的結果。另外，植物的生殖投資隨著海拔的升高而減小(Hautier等，2009)，而營養生長隨著海拔的升高而增大(Young等，2002;Hautier等，2009)，這同樣會影響到種子的形態特征和生理特性，從而導致水青樹種子的形態特征(長、寬、厚)和生理特征呈現隨海拔的升高而減小的趨勢。已有的研究表明，許多植物種子的萌發率、發芽勢和萌發速率隨海拔的升高而增大(Mariko等，1993;Pluess等，2005;魏勝利等，2008;王桔紅等，2009)。而Leucochrysumalbicans(Gilfedder和Kirkpatrick，1994)和Chenopodiumbonus-henri-cus(Dorne，1981)的種子萌發率卻隨海拔的升高而降低。對帚石楠(Callunavulgaris)和蘇格蘭歐石楠(Ericacinerea)的研究發現采自最高海拔的種子具有最高的萌發率(Vera，1997)，但是種子的大小并不影響它們的萌發。對青藏高原東部高山草甸植物的研究發現其萌發力與海拔之間存在顯著的負相關關系(Bu等，2007)。本研究發現，水青樹種子的萌發率、發芽勢和活力指數均與海拔呈極顯著負相關關系，即隨海拔的升高而逐漸降低，這與Leucochrysumalbicans(Gilfedder和Kirkpatrick，1994)、Chenopodiumbonus-henricus(Dorne，1981)和青藏高原東部高山草甸植物(Bu等，2007)種子萌發的結果一致，而不同于其他植物的研究結果。這可能是因為高海拔水青樹種子的種皮比較厚，胚根突破種皮需要較長的時間，種皮隨著海拔的增加而加厚，多酚類物質增加，減小了種皮的滲透性，增加了胚根突出種皮的阻力(Dorne，1981)，因而降低了萌發率和發芽勢，減緩了萌發起始時間。實驗過程中我們也觀察到，采自海拔2200～2300m的種子萌發起始時間明顯晚于另兩個低海拔高度的，而且2300～2400m區段的水青樹種的種皮明顯比其他海拔的種子顏色深，在種子萌發前期萌發的種子比較少，在萌發實驗結束后的近一個月還能發現有種子間斷地萌發的現象，這也印證了前面的觀點。綜上可以看出，除種子干重外，水青樹種子的其他生物學特性與海拔之間的相關性均達到極顯著水平，這說明海拔對水青樹種子的生物學特性具有較大的影響，是導致水青樹種子生物學特性地理變異的主要生態因子之一。

2母樹大小對水青樹種子生物學特性的影響

一般，隨著年齡的增長樹木的胸徑會逐漸增大。因此胸徑的大小在某種程度上反映了樹木年齡的大小。有研究表明，古側柏(Platycladusorientalis)種子干重、發芽指數與樹齡無顯著相關關系，隨著樹齡增加其種子依舊保持較高的發芽能力(常二梅等，2012);而對黑松(Pinusthunbergii)(韓廣軒等，2009)和海岸松(Pinuspinaster)(Alvarez等，2005)的研究發現，母樹大小與萌發率之間的相關性不明顯。對Carexsecalina種子的萌發研究表明，其植株大小并不決定種子的大小，其萌發頻率以不同的方式在不同的種群中隨著年齡而發生改變(Lembicz等，2011)。本研究表明水青樹種子的各生物學特性均隨著胸徑的增大呈現先升高后下降的趨勢，最大徑級的水青樹植株的干重、飽滿度、萌發特性和形態特征并不表現為最大，除種子的寬和厚與胸徑之間呈極顯著的正相關關系，其他生物學特性與胸徑之間的相關性并不顯著，這表明母樹大小對水青樹種子生物學特性的影響較小，與前人的研究結果相似。徐慶等(2001)研究發現，四合木(Tetraenamongolica)種群的生殖期根據其生殖年齡和生殖分配大小可分為生殖起動期、生殖增長期、生殖高峰期和生殖衰退期;其生殖值(平均產種子數、當年生長枝、葉、花或果的年凈生長量)和生殖分配隨著年齡的增加表現出先增加后減小的趨勢，其最大值均出現在生殖高峰期，而在生殖衰退期呈現逐漸下降的趨勢。而植物當年生枝葉、花果的生長將明顯影響到種子的生理特性，從而導致種子的生理特性呈現相似的變化規律。我們的研究發現，水青樹種子的干重、飽滿度、萌發等生理特征指數的最大值均出現在胸徑30～40cm階段，在此之后均呈現逐漸減小的趨勢。因此我們推測，水青樹的生活史中可能同樣具有與四合木相類似的四個生殖期，在胸徑30～40cm階段正處于生殖高峰期，此時其生殖值和生殖分配均有可能達到最大;之后則逐漸進入生殖衰退期，分配給生殖的能量也就相應的減小，從而影響到水青樹種子的干重、飽滿度和萌發等生理特性。在后續研究中，尚需對水青樹植株的生殖值、生殖配置與年齡之間的相關性進行詳細研究，以探討水青樹生殖期的特征及其與種子生物學特性之間的關系。本文中，水青樹種子形態特征的最大值均出現在40～50cm徑級，與干重、飽滿度和萌發特征的最大值所出現的徑級并不相吻合，其原因尚不清楚，有待進一步研究。

作者：李懷春 甘小洪 張澤鵬 張春曉 宋藺 單位：西華師范大學生命科學學院

第3篇

由于篇幅限制，本文下面著重介紹聚合物納米藥物。迄今為止，用于納米藥物輸送的載體主要是聚合物［12］。因為聚合物主要有以下優點：分子量大，由于EPR效應，作為載體能使藥物在病灶部位停留較長時間，延長療效?？赏ㄟ^調節聚合物物理化學性能和自身降解而達到緩釋或控釋藥物的目的。易功能化，可把一些具有靶向作用或控釋功能的組分鍵合在聚合物粒子表面?？烧{控的生物降解性，避免藥物釋放后聚合物載體材料在人體器官聚積，產生毒副作用。（1）聚合物鍵合藥物。聚合物鍵合藥物又稱為聚合物前藥，它們的生物活性取決于鍵合的小分子藥物是否能夠在病變區被及時釋放出來。傳統的小分子化療藥物在給藥過程中遇到許多問題，如在水中溶解性和穩定性較差、體內迅速清除、毒副作用大等。聚合物鍵合藥物采用化學橋聯穩定藥物分子，將小分子藥物以可降解的化學鍵鍵合到聚合物骨架上，可以有效避免納米顆粒在體內循環過程中不必要的藥物泄露，而通過不同的化學鍵的選擇，特別是那些對病變局部環境敏感的化學鍵，比如pH和酶敏感化學鍵，可以實現在腫瘤組織或腫瘤細胞內的可控釋放，這使得其相對于通過物理相互作用包載型的納米藥物更加具有優勢。常見的聚合物骨架包括聚乙二醇（PEG）、聚谷氨酸（PGA）、聚N-（2-羥丙基）甲基丙烯酰胺（HPMA）。Duncan等研發了一系列HPMA抗腫瘤鍵合藥物，目前正在進行臨床I、II期研究。化療藥物是以Gly-Phe-Leu-Gly鍵合到聚合物骨架上。通過細胞內溶酶體的酶解作用，鍵合的抗腫瘤藥物可以被有效地釋放出來，達到了細胞內給藥的要求［13］。再比如將galactose鍵合到聚合物骨架上可以有效地增加這些納米藥物的肝靶向性［14］。（2）聚合物-蛋白質結合體：聚乙二醇和多糖經常用于制備蛋白質高分子共價結合體。獲FDA批準可在臨床上使用的聚合物-蛋白質結合體大多數是由聚乙二醇制備的（PEGylation）。PEGylation可增加蛋白質的水溶性和穩定性，又可降低其相應的免疫原和抗原性，從而延長藥物在體內的循環半衰期［15，16］。如羅氏公司生產的PEGasys（PeginterferonAlfa-2a）可以使干擾素在血清中的半衰期提高50-70倍［17］。高分子蛋白質結合體的制備方法有：帶有功能基團的高分子鏈與蛋白質活性部位直接連接；將與蛋白質具有特異結合作用的分子首先與高分子以共價鍵結合，而后實現高分子與蛋白質的特異性結合。目前關注的熱點之一是對于具有治療作用的蛋白質和催化功能的酶等生物特異性蛋白質，與高分子結合后如何保持其生物功能的問題。（3）RNA納米顆粒：在藥物開發史上，化學藥物和蛋白質藥物已出現，RNA藥物或以RNA為目標的藥物將是藥物開發的第三個里程碑。RNA是由腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）構成的一種核糖核酸高分子.與Watson-Crick的DNA堿基配對（A-T，G-C）的雙螺旋鏈的結構不同，RNA的二級結構里經常出現一些非傳統的堿基配對如環環相互作用。通過底端向上的“自組裝”技術，包括模板法和非模板法，RNA分子可以構建種類繁多的和具有生物功能的納米結構。RNA納米治療劑的獨特之處在于，其支架、配體和治療劑都是由RNA組成，由于其均勻的納米級尺寸、良好的生物相容性、低毒性和目標特異性，使其有利于在活的機體內應用而不會在正常器官內積累［18］，為癌癥的治療提供了參考意見。郭培宣等人于1986年構建phi29DNA組裝馬達，是至今所能構建最強大的生物馬達。1987年郭等人［19，20］報道了phi29噬菌體中由pRNA（packagingribonucleicacid，簡稱pRNA）驅動的納米馬達。該納米馬達的功能是包裹DNA并將DNA運送到病毒衣殼中，ATP為這種RNA馬達提供能量。隨后，郭的研究團隊證明pRNA分子可以經過改造構建成二聚體、三聚體和六聚體的納米顆粒，從而開創了RNA納米技術［21，22］。利用此技術，該團隊研發了一系列多功能RNA納米治療劑，可用于靶向治療腫瘤，且不會損傷正常組織。例如［23-26］，利用重新改變結構的RN段攜帶多達4個治療和診斷模塊構建出了超穩定的X形RNA納米顆粒。這些RNA納米顆?？杉{入沉默基因的小干擾RNA，調控基因表達的micro-RNA，靶向癌細胞的核酸適體，或是能夠催化化學反應的核酶［27］。（4）固體聚合物納米粒子。其制備方法包括單體聚合成聚合物納米粒子和聚合物后分散自組裝形成固體納米粒子。常見聚合物載體有聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚（乳酸-乙醇酸），以及天然大分子如殼聚糖和白蛋白等。藥物通過物理吸附或化學鍵合方法引入載體。Abraxane是第一個獲FDA批準的聚合納米粒子藥物，用于乳腺癌、肺癌和胰腺癌的治療，由白蛋白納米粒子和鍵合的paclitaxel組成，尺寸約130nm［28］。聚合納米粒子作為藥物載體除需具備生物相容性和生物降解性之外，單分散性要好。將納米粒子表面接枝PEG可有效增強分散性和在體內的循環穩定性。此外，研發多功能納米粒子以便提高靶向性也是當今研究的一個熱點。（5）聚合物納米膠束。常見小分子表面活性劑形成的膠束穩定性較差，不適于藥物運輸。而聚合物納米膠束，具有載藥量高、載藥范圍廣、穩定性好，體內滯留時間長等優點［29，30］。常用于難溶性藥物、大分子藥物及基因治療藥物的載體，還可實現靶向給藥，具有廣泛的應用前景。聚合物納米膠束通常是由具有親水部分和疏水部分的兩親嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級大小的核-殼型膠束，尺寸大約20-100nm。其中親水部分多由PEG組成，疏水部分多由聚乳酸、聚環氧丙烷、聚氨基酸組成。目前至少有6種聚合物納米膠束抗腫瘤藥物進行臨床研究。納米藥物是具有巨大發展前景的新型藥物，其在醫藥領域的發展必將引起疾病診斷和治療的革命。目前，納米醫藥技術的基礎理論及納米藥物的制備工藝等還很不完善?；A理論方面，人們對納米藥物在體內的行為，包括組織分布、藥代動力學和藥效，以及它們與載體的化學結構和物理性能之間的相互關系，都缺乏深入和系統的研究；從制備工藝來講，制備工藝要求操作方便、成本低、易于工業化放大生產，產品性能要穩定。因此，納米技術在醫藥領域中的研究還需做大量的工作。其未來發展方向是增強載藥量、提高靶向作用及控釋能力、降低超敏反應［31］。

2納米生物醫用材料

納米生物醫用材料是納米材料與生物醫用材料的交叉，在人類康復工程中發揮重要作用。納米生物醫用材料將解決臨床對傷口敷料、人造皮膚、人造血管和組織工程支架、高性能組織修復、器官替換的迫切需求［32-34］，而且已顯示出巨大的潛在應用價值。材料支架在組織工程中起著重要作用［35］。模仿天然的細胞外基質結構而制成的納米纖維生物可降解材料已開始應用于組織工程的修復和再生。由于軟骨再生能力有限，軟骨組織工程領域的發展具有重要意義，特別是在治療老齡化社會日益流行的大關節骨關節炎方面［36］。嵇偉平等采用塑性變形和化學處理方法在Ti6A14V合金上制得一種新型多孔納米晶體，通過體外實驗研究了成骨細胞在納米Ti6A14V合金表面的黏附情況。結果表明，與普通鈦合金相比，納米表面鈦合金早期就能使成骨細胞偽足伸展良好，促進成骨細胞緊密貼壁和早期融合，與細胞黏附相關的Integrinβ1的表達也高于普通鈦合金，為將納米技術應用到人工關節等植入器械領域提供了新的方向［37］。還可以將納米骨材料［38］植入體內填充各類型的骨缺損，其網狀結構可生長出很多新生的骨細胞，所有填的納米骨材料，最后會降解消失，骨缺損部能完全被新生骨取代。目前醫用納米羥基磷灰石/聚酰胺66復合骨充填材料已投入市場，對骨缺損的恢復具有較好的作用。納米技術與生物醫學的結合，為醫學界提供了全新的思路，在醫學領域的應用已取得一定成果。但目前大多數研究還處于動物實驗階段，仍需大量臨床試驗予以證實，納米材料應用的生物安全性也有待進一步提高。這就要求生物醫學研究者與納米材料的研究人員合作需進一步加強，制造出更先進的生物醫用納米材料。

3納米診斷學

納米診斷學是納米生物技術在分子診斷中的應用，對于發展個性化治療具有重要意義。目前納米生物技術在臨床診斷方面的研究主要集中在納米生物傳感器［39，40］和成像技術［41，42］、使用制造納米機器人在細胞水平上進行維修，生物標志物的提取及測定等［43，44］領域，以疾病的早期診斷和提高療效為目標。

3.1體外生物分子檢測

超靈敏的生物分子檢測方法可以服務于臨床診斷［45，46］。由于待測分子含量很少，因此，對方法的檢測靈敏度有很高要求。納米材料特有的性質可以極大地提高分子檢測的靈敏度和簡便性［47，48］，人們研究了各種各樣的超微量生物分子檢測的信號放大方法［49，50］。丁良等［51］利用納米晶體中陽離子交換反應釋放的陽離子來誘導熒光染料，用于痕量生物分子的檢測，取得良好效果。實驗表明基于ZnS納米簇的陽離子交換放大器的檢測性能優于酶聯免疫吸附測定法（ELISA），檢測限低1000倍。標志著利用便攜式床旁檢測設備檢測生物標記物成為可能。

3.2體內診斷

3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后腫瘤的輪廓很容易與周圍組織區別開來，這種復雜的探針可以實現體內疾病的早期診斷，大大有助于癌癥或癌轉移的早期發現［52］。另外開發體內神經遞質參與腦化學的監測是一項具有挑戰性的工作，有助于進一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等［53］報道了一種新型的封裝有金納米顆粒的玻璃毛細管來感應大腦多巴胺，結果表明，全氟磺酸改進Au/GCNE可成功用于監測麻醉大鼠紋狀體的多巴胺。Kempen等用光學顯微鏡和掃描電鏡定位、觀察金納米粒子聚集的腦腫瘤模型，發現納米顆粒僅在含有腦腫瘤細胞的區域內聚集，在正常腦組織周圍沒有發現［54］。3.2.2量子點（半導體納米晶體）量子點是以CdSe為核、CdS或ZnS為殼的核-殼型納米體，具有優良的光譜性能。水溶性的量子點在生物化學等研究領域顯示了極其廣闊的應用前景。它的細胞毒性低，可用于活細胞及體內非同位素標記的生物分子的超靈敏檢測。李朝輝等［55］利用反相微乳液技術，以CdTe量子點為核，SiO2為殼，一步制備了表面帶有氨基和磷酸基團的核殼型量子點熒光納米顆粒.該顆粒水溶性好，大小均勻，有效改善了CdTe量子點的不穩定性，成功實現了對肝實質細胞的識別。由于量子點技術有其獨特的標記特點，它必將成為今后生物分子檢測的尖端技術，為DNA檢測（DNA芯片）、蛋白質檢測（蛋白質芯片）和探索蛋白質-蛋白質之間（抗原-抗體、配體-受體、酶-底物）反應原理提供更先進的方法。同時也將極大推動生物顯像技術和生物制藥技術的迅猛發展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進步。3.2.3納米磁性顆粒較大尺度的磁性納米顆粒呈現鐵磁性，在交變磁場的作用下可通過磁滯現象產熱，用于癌癥的靶向熱療［56］。而粒徑小于20nm的磁性納米顆粒通常顯現出超順磁性，可被廣泛應用于臨床診斷領域。目前在臨床診斷方面較為成熟、發展較快的應用主要包括：磁共振成像、生物分離、細胞篩選等。（1）磁共振成像（MRI）作為一項新的醫學影像診斷技術，近年來發展十分迅速，所提供的特有信息對診斷疾病具有很大的潛在優越性。利用超順磁性氧化鐵磁性納米顆粒在生物體組織內的特異性分布，有助于提高該部位腫瘤與正常組織的MRI對比度，因而作為造影增強劑被應用于MRI，進行腫瘤及其他疾病的診斷［57］。（2）生物分離。因磁性納米顆粒具有易操控性、比表面積大等優點，使功能化的磁性納米顆粒的應用具有很大的吸引力［58］。當前磁分離的研究涉及生物領域的多個方面，如血液中金屬離子的去除，蛋白質、核酸等的富集、固定化酶的回收與重復等［59］。Yan課題組［60］利用磁性氧化鐵粒子作為載體固定蛋白酶A，并利用其能夠與乙肝病毒表面抗原抗體發生特異性結合的性質，達到測定乙肝病毒的目的。（3）細胞篩選。當組織或血液中僅有微量癌細胞的時候，通過特定的技術就可以精確地檢測到，從而實現對疾病的早期診斷和治療，必將為病人獲得寶貴的治療時間，提高治愈率。所以細胞篩選具有重要的意義。免疫磁珠細胞篩選法可在幾分鐘內從復雜的細胞混合物中分離出很高純度的細胞。Mousavi等［61］等開發了一種新型的與金納米條結合的微流控芯片，利用高效免疫磁珠法捕捉人血中極少量的細胞，可以達到簡單而有效的檢測高純度目標細胞的目的。可以預見，在未來，更加精確的細胞篩選技術將是一個非常熱門的研究方向［62］。雖然功能化的磁性納米材料已經有了廣泛的應用，但如何設計更簡單的制備過程和更新穎的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用壽命，仍是研究者們探索的方向.3.2.4納米生物傳感器在癌癥研究領域，利用納米技術制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現實［63］。納米傳感器靈敏度很高，在進行血液檢測時，當傳感器中預置的某種癌細胞抗體遇到相應的抗原時，傳感器中的電流會發生變化，通過這種電流變化可以判斷血液中癌細胞的種類和濃度。目前越來越多的風險投資正在涌入這一領域，但這一技術在實用中還有一些技術難題需要解決。今后可能會有多種納米傳感器集成在一起被置入人體，以用來早期檢測各種疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物學與納米技術相結合的產物，它不同于半導體芯片，它是在很小的幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性分子，僅用微量生理或生物采樣，即可同時檢測和研究不同的生物細胞、生物分子和DNA的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動的規律。具有集成、并行和快速檢測的優點，生物芯片技術已經成為21世紀生物醫學工程的前沿科技。基于納米結構陣列的蛋白質芯片和微流控芯片技術在診斷學和生物傳感技術方面的應用具有巨大的潛力［64］。Ali等［65］制備的基于氧化鎳納米棒的微流控生物芯片，采用電化學檢測法來測定人體血液中的總膽固醇濃度，線性范圍為1.5-10.3mmol/L，靈敏度高達0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技術可以快速分析大量的基因信息，從而使生物醫學工作者可以研究并收集基因表達和變異信息，還可用于監測不同的人體細胞和組織基因表達，以檢測癌癥或其它疾病所對應的基因的變化。3.2.6納米機器人納米技術與分子生物學的結合將開創分子仿生學新領域?！凹{米機器人”是根據分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”。以色列科學家研發出一種“膠囊相機”，將攝像頭內置入比普通感冒藥稍大的膠囊內，以大約每秒14張照片的頻率拍攝消化道內的情況，并同時傳回外置的圖像接收器，可進行人體消化道腫瘤監測。還可將納米機器人注入人體血管內，進行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物，用于動脈粥樣硬化的治療；可吞噬病毒，殺死癌細胞；可將納米機器人以插入導管的方式引入到尿道或膽道里內，直接到達結石所在的部位，并且直接把結石擊碎，進行腎結石、膽結石的治療；還可進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA，把正常的DNA安裝在基因中，這樣可以從根本上治愈遺傳缺陷或病毒，使機體正常運行。未來發展趨勢是當機器人醫生發現可疑病變組織后，立即能伸出“手”來取樣進行活檢。納米機器人在體內的生物傳感與智能配送生物活化劑有很大潛力［66］。

4納米材料和納米生物技術的安全性問題

隨著納米技術的迅速發展，不可避免地導致含有納米顆粒的工業廢水的排放［67］，納米材料的潛在的免疫毒性機制所引起的不良反應還沒有得到足夠的重視［68］。納米顆?？芍苯哟┩溉梭w皮膚引發多種炎癥；可穿透細胞膜，將異物帶入細胞內部，對人體腦組織、免疫與生殖系統等方面造成損害等。如二氧化鈦容易在飲用水中聚集，從而污染環境、影響健康。接觸二氧化鈦納米微粒后，人體肺部將可能出現炎癥。銀納米顆粒目前已被大量使用。研究表明，即使它在環境中的聚集量很低，也會對水中無脊椎動物造成傷害。碳納米管是工業和實驗所需的材料，注射了碳納米管的老鼠會產生動脈粥狀化、線粒體脫氧核糖核酸損傷等反應。當攝入量較大時，對肌肉細胞也有毒性，會對人體健康有不利影響。但盡管納米生物技術的應用有一定安全性的問題，它的應用也會越來越廣泛，同時這也為納米技術將來的發展指明了方向——如何提高其安全性問題是研究的目標之一。

5發展前景