醫學納米材料是一種應用于納米科技生物醫學領域的新型材料，其通過調控納米級結構和功能，能夠在醫學領域發揮獨特的作用。生物醫學納米材料具有較大的比表面積和可調控的生物相容性、生物可降解性，可以應用于組織工程、藥物傳遞、生物傳感和疾病診斷等方面。
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診療—體納米材料
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藥物載體納米材料
背景介紹
納米藥物載體是指粒徑在10～1000nm的一類新型載體，通常由天然或合成高分子材料制成。 其粒徑比毛細血管通路遠遠要小，且具有降低藥物毒副作用、提高藥物穩定性、緩釋控釋藥物和藥物靶向釋放等優點。
應用實例
量子點
量子點是具有量子特性的無機半導體納米晶體，其具有獨特的優勢: 發光波長范圍窄、Stocks 位移大、量子產率高、熒光壽命長、光化學穩定性好、體內循環時間長, 對腫瘤具有很好的被動靶向效果。
1. 作為藥物載體, 可以實時跟蹤藥物在生物體內代謝過程及代謝的具體路徑。
2. 與藥物共定位, 在藥物起作用的位點通過活體成像的方式顯示病變部位, 方便實時監測與實現影像引導的治療。
金/銀納米顆粒
納米金/銀的SERS以及局部表面等離子共振效應性質使其能夠高效地區分骨骼和其他組織, 再結合光熱/光動力治療, 易于實現納米金/銀的診療一體化。
1. 納米金能很好地吸收近紅外光，并將之轉化為熱能或者產生單線態氧，是一種優良的光熱/光動力試劑。
2. 納米銀可以結合自身的細胞毒性應用于抗腫瘤治療。
3. 可作為抗腫瘤藥物的載體。
碳納米管/石墨烯
碳納米管為微管多孔結構，石墨烯為片層結構。這些結構使得碳納米材料具有優異的電化學及表面化學特性、較高的靈敏度、更寬的溫度適應范圍及更短的響應時間。
1. 碳納米管的中空結構能用來包載藥物，石墨烯的片層表面有很強的電荷親和力，也可以負載多種藥物。
2. 能高效吸收近紅外光，將之轉化為熱能或傳遞給周圍的 O2 形成 ROS，從而將成像和光熱/光動力治療結合設計成診療一體化體系。
介孔納米材料
介孔納米材料是一類多孔中空的納米顆粒，具有巨大的比表面積和三維孔道結構。多孔中空結構使介孔納米材料具有較強的物質連通性，各種原子、離子和分子不僅能夠與材料表面發生接觸，更能深入到材料內部。
1. 介孔硅類納米顆粒作為診療藥物的載體具有優良的生物相容性和可降解性，同時也易于同其他功能材料復合。
2. 非硅類介孔納米材料主要包括過渡金屬及其氧化物、硫化物和磷酸鹽材料等。部分非硅類材料除了可進行成像示蹤功能，還具備良好的藥物控釋與治療功能。
納米脂質體
納米脂質體具有無毒副作用、生物相容性好、制備工藝簡單等優點，被廣泛應用于基因轉染、藥物呈遞和活體成像等領域。
1. 脂質體是磷脂或膽固醇雙分子層所形成的封閉囊泡，具高選擇性、低毒性、無免疫原性、易于在生物體內降解等優點。
2. 可在適當的靶點控釋藥物，有效保護藥物穩定性，避免藥物被快速降解，顯著提高藥物治療指數并降低不良反應。
聚合物膠束
聚合物膠束由兩親性嵌段（疏水和親水片段）共聚物組成，在水中形成具有內核-外殼的球形共聚物膠束。
1. 自組裝形成的具有親水核心和疏水外層的納米球，保護親水性藥物遞送物并改善其穩定性。
2. 聚合物膠束可以裝載各種類型的治療藥物，例如小分子、蛋白質，并已經在臨床試驗中用于遞送癌癥治療藥物。
納米凝膠
納米凝膠具有體積小、易于細胞內穿透、血液循環穩定性高、在各種醫療應用中具有良好的生物相容性等優點。
1. 可以封裝各種生物活性化合物，如親水性和親脂性藥物、DNA序列、siRNA、多肽和蛋白質。
2. 根據納米凝膠的結構和藥物之間的相互作用，藥物可以通過破壞化學鍵或降解納米凝膠基質來釋放。
樹狀大分子
樹枝狀大分子是一種具有復雜三維結構的超支化聚合物，其質量、尺寸、形狀以及表面特性都可以在合成中進行控制。
1. 表面的活性官能團可以將生物分子或熒光基團連接到表面，而藥物等有機小分子則可以在內部包裹負載。
2. 其內部空腔結構可以包裹并且穩定金屬納米顆粒及分子藥物用于腫瘤成像和腫瘤治療。
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