纳米生物工程
互联网
782
|
纳米生物工程笼统地讲包括纳米医学、纳米生物技术和纳米生物材料等。 一、纳米医学 我们知道人体是由多种器官组成的，器官又是由各种细胞组成的，细胞是器官的组织单元，细胞的组合作用才显示出器官的功能。 按现在的认识，细胞的主要成分是各种各样的蛋白质、核酸、脂类和其他生物分子，可以统称为生物分子，它的种类有数十万种。生物分子是构成人体的基本成分，它们各自具有独特的生物活性，决定了它们在人体内的分工和作用。 由于人体是由分子构成的，所有的疾病包括衰老本身也可归因于人体内分子的变化。当人体的分子机器，如合成蛋白质的核糖体，DNA复制所需的酶等，出现故障或工作失常时，就会导致细胞死亡或异常。 从分子的微观角度来看，目前的医疗技术尚无法达到分子修复的水平。而纳米医学则是在分子水平上，利用分子工具和人体的分子知识，从事诊断、医疗、预防疾病、防止外伤、止痛、保健和改善健康状况等的科学技术。换句话讲，人们将从分子水平上认识自己，创造并利用纳米装置和纳米结构来防病治病，改善人类的整个生命系统。 首先需要认识生命的分子基础，然后从科学认识发展到工程技术，设计制造大量的具有令人难以置信的奇特功效的纳米装置，这些微小的纳米装置的几何尺度仅有头发丝的千分之一左右，是由一个个分子装配起来的，能够发挥类似于组织和器官的功能，并且更准确和更有效地发挥作用。他们可以在人体的各处畅游，甚至出入细胞，在人体的微观世界里完成特殊使命。例如：修复畸变的基因、扼杀刚刚萌芽的癌细胞、捕捉侵入人体的细菌和病毒，并在它们致病前就消灭它们；探测机体内化学或生物化学成分的变化，适时地释放药物和人体所需的微量物质，及时改善人的健康状况；最终实现纳米医学，使人类拥有持续的健康。 未来的纳米医学将是强大的，它的功能会令世人惊叹。但需要说明，上述纳米医学景观尚处于设计和萌芽阶段，还有很多的未知需要去探索。例如：这些纳米装置该由什么制成？他们是否可以被人体接受并发挥所预期的作用？科学家们正在全力以赴地将纳米医学的科学想法变成医学现实。 二、纳米生物技术 纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物，它既可以用于生物医学，也可以满足其他社会需求。它所包含的内容非常丰富，生物芯片技术、分子马达、硅虫晶体管、纳米探针等正以极快的速度发展。 三、纳米生物材料 生物材料已是大家熟知的内容，例如：用于制衣、皮带的动物皮革；用于镶牙和制作隐形眼睛的材料，尽管不是生物制品，但是被用于生物体内，也可归于生物材料。纳米生物材料也可以分为两类，一种是适合于生物体内应用的纳米材料，它本身既可以是具有生物活性，也可以不具有生物活性，而仅仅易于被生物体接受，不引起不良反应。另一类是利用生物分子的特性而发展的新型纳米材料，它们可能不再被用于生物体，而被用于其他纳米技术或微制造。如活的电线和组织工程中的纳米生物材料。 |
