纳米制药技术设计范例6篇

纳米制药技术设计

纳米制药技术设计范文1

【摘要】:纳米药物与普通制剂的药物相比,具有较大的表面积、较强的化学活性、较快的吸收速度,在通过生物体的各种屏障、控制药物的释放速度、设定药物的靶向性等许多方面,纳米药物都具有一般药物不可替代的优越性,为药物研究提供了全新的领域。本文从纳米药物的制备、特点、应用等几方面介绍纳米药物的研究进展并展望了纳米药物的前景。

关键词:纳米药物 研究进展 前景

纳米(nanometer,nm)是一种度量单位,1nm为10-9m,相当于10个氢原子排列起来的长度。药剂学一般将纳米粒的尺寸范围界定为1-1000nm,该范围包括>100nm的亚微米粒子。

1.纳米药物的制备方法及特点

1.1 固相法是通过从固相到固相的变化来制造粉体药物。目前很多中药的纳米制剂是固相法获得的。

2.1.2气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体,使之在气体状态下发生物理变化或化学反应,最后在冷却过程中凝聚形成纳米微粒的方法。

1.3液相法以均相的溶液为出发点,通过各种途径使溶质与溶剂分离,溶质形成一定形状和大小的颗粒,经热解或水解等处理后得到纳米微粒。

2.1.4微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成一个均匀的乳液,从乳液中析出固相。

3.1.5纳米给药系统在纳米药物研究中,近年还发展了一种新型纳米给药系统,是以固态的天然或合成的高分子材料为载体,将药物包裹于高分子材料制成粒径为50~1000nm的固体微粒给药体系。

2.纳米药物的特点

2.1 增强药物溶解速率

应用纳米技术的制备工艺,使药物颗粒缩小到纳米级水平,随着单位药物的总表面积增加,而使药物与胃肠道液体的有效接触面积明显增加,药物的溶出速率也随之提高。

2.2 扩大药物在过血―脑脊液屏障,实现脑位靶向。

2.3 稳定药效 有些药物进入消化道或体内后,容易被蛋白酶、酯酶或核酸酶等分解酶降解,失去药效,而制成纳米药物后,可防止被这些分解酶降解,延长药物作用时间。

2.4 控制药物在体内的释放纳米药物制剂不但可以增强难溶药物的溶解速率并改善其吸收,而且按载体材料,还可使一些在体内被快速代谢失效的速溶药物减慢溶出度。

2.5 增强药物作用靶向性纳米药物制剂与以往药物剂型比较,最突出的优点是具有明显的靶向性。也就是说它能将药按设计途径输送到药物的靶位。这样不仅可提高疗效,而且可降低药物的不良反应。

3.纳米药物的应用

3.1 制备智能化药物 所谓智能化药物是指能依据病理变化将药物送到指定的病变部位,发挥出药物的最大疗效,而对正常组织的伤害降到最低限度的药物制剂。

3.2 在诊断和辅助治疗中的应用目前用于诊断的纳米制剂如造影剂、定位剂、染色剂等发展很快,现已有多种应用于临床。如纳米氧化铁造影剂静脉注射后,只被肝脏和脾脏的网状内皮细胞吸收,恶性肿瘤细胞不能大量吸收氧化铁。利用这种正常细胞和恶性肿瘤细胞之间的功能差异发现病灶。

3.3 在中药开发中的应用借助纳米技术,可在纳米中药的制药技术、药效研究等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;纳米技术的应用,可大大提高中医药的现代化和标准化程度,加速中医药与国际医药业发展接轨的步伐,更有利于药物的规范化研究、开发、生产、管理;纳米技术不但可大幅度提高药物的活性和生物利用度,甚至可能产生新的药效及降低毒副作用,并有极强的靶向作用,甚至可以治疗一些疑难绝症;通过纳米技术,可减少病人用药剂量,从而节约有限中药资源。

4.纳米药物的前景展望

纳米医药技术的基础理论及载药纳米粒药物的制备还不完善,应用还处于实验室和动物实验阶段,能在临床应用的还不多。因而,随着纳米制剂技术和新药研究的发展,将有一批作为特殊作用的纳米药物研制成功,如靶向给药,缓释或控释药物,延长药物作用时间,改变作用方式或给药途径,降低或避免不良反应等,将成药物研究提供新的方向。

参考文献

1 丁志平,乔延江. 纳米技术与纳米中药[J]. 北京中医药大学学报,2003,26(4):43-45.

2 王世敏,许祖勋,傅晶. 纳米材料制备技术[M]. 北京:化学工业出版社,2002.7-59,61-105,109-129.

3 Liu JW , Shao MW ,Chen XY,et al. Large-scale synthesis of carbon nanotubes by an ethanol thermal reduction process [J].J Amer Chem Soc ,2003, 125(27): 8088-8099.

4 Manoj V ,Timothy ME ,Dinesh SO, et al. Pluronic mi-croemulsions as nanoreservoirs for extraction of bnpivacaine from normal saline[J]. J Amer Chem Soci, 2004, 126(16): 5108-5112.

5 闫鹏飞,郝文辉,高婷. 精细化学品化学[M]. 北京:化学工业出版社,2004,8-50.

6 Damage C, Michel C, Aprahanian M ,et al. New approach for oral administration of insulin with polyalkycyanoacrylate nanoparticles as drug carrier[J]. Diabetes, 1988, 37: 246-258.

纳米制药技术设计范文2

信息、生物、新材料三大前沿领域

信息、生物、新材料是21世纪前30年发展最快、最热门的三大领域,它们集结了当今世界最强势的研究力量。但在这些关系未来发展的关键领域中,我国许多核心技术仍依赖追踪、模仿和引进国外技术,原始创新能力明显不足。

从更宽的视野来看,不仅仅是这三个领域的发展需要高扬“自主创新”的信心与勇气。实际上,整个中国科技正面临着前所未有的发展压力:对外要适应国际科技竞争的紧迫形势,对内要满足经济社会发展进程中的重大战略性需求。而原始创新能力和技术创新能力的薄弱,已成为当前和未来相当长时期内影响我国整体竞争力的极大障碍。

面向未来15年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》即将,科技部等有关部门正在着手制定科技“十一五规划”——关于中国科技“未来”的探讨与关注,在最近一年多来达到了前所未有的程度。就是在这样带着几分焦灼、几分期待、几分信心的探讨氛围中,“自主创新”成为人们关于中国科技发展的共识。

带着这个共识,再来看中国科技发展面临的“压力”,在很大程度上已经变成了未来发展的重大机遇。未来10年,中国在这三大领域中最有可能实现自主创新的关键技术群究竟有哪些?有限的科技经费究竟应当投入到哪些突破口?

下一代移动通信技术

移动通信是人类社会发展中的一大奇迹。2004年12月,全球(蜂窝)移动通信用户总数已达17亿以上,超过已有百年发展历史的固定通信用户数。过去10年,移动通信技术完成了由第一代模拟通信技术向第二代数字通信技术的过渡,当前正处于由其巅峰状态向第三代(3G)移动通信技术过渡的进程中。

目前,世界发达国家纷纷投入力量进行第三代及下一代移动通信标准、技术和产品的开发。

——3G移动通信:国际电信联盟(ITU-T)批准为3G的三大标准分别是欧洲的WCDMA,美国高通公司的CDMA2000和中国大唐电信的TD-SCDMA。3G已在全球30多个国家开始商用。

——增强型3G(Enhanced3G):为了克服3G技术不能很好支持流媒体等业务的不足,国际电信联盟已在制定增强型3G技术标准。专家预测,增强型3G技术将进入商用。

——4G(或Beyond3G):下一代移动通信即所谓超3G(以下统称Beyond3G)技术的研究是国际上的热点。Beyond3G具有更高的速率与更好的频谱利用率。欧盟、日本、韩国等国家已开始4G框架的研究,预期Beyond3G技术可望在2010年后开始商用。

中国移动用户总数已达3.34亿,居世界第一,总体技术水平与国际同步,处于由第二代向第三代的过渡时期。我国3G移动通信技术已经具备了实现产业化的能力,我国大唐电信2000年5月提出的TD-SCDMA标准已成为国际电信联盟正式采纳的三大标准之一。此外,在国家“863”计划的支持下,开展了Beyond3G技术的研究,预期该技术可望在2010年后开始商用。

Beyond3G技术对我国经济社会发展和国防建设具有十分重要的意义。德尔菲专家调查统计结果显示,我国研发水平比领先国家落后5年左右,通过自主开发或联合开发,在未来5年可能形成自主知识产权。以华为、中兴为代表的一批高技术通信设备制造业公司,在第三代移动通信设备(3G)等研发方面紧跟国际前沿,打破了国外公司对高技术通信设备的垄断,开始参与国际通信标准的制定,开发具有自主知识产权的核心技术,具备了参与国际竞争的能力,具备实现技术和产业跨越式发展的契机。

中国下一代网络体系

下一代网络(NGN)泛指以IP为核心,同时可以支持语音、数据和多媒体业务的因特网、移动通信网络和固定电话通信网络的融合网络。

世界各国和国际通信标准化组织都在积极开展下一代网络的研究开发工作。国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)、欧洲电信标准化协会(ETSI)、互联网工程任务组(IETF)、第三代伙伴组织计划(3GPP)等,都在致力于下一代网络体系的研究。目前,美国、日本、韩国、新加坡以及欧盟都已启动了下一代互联网研究计划,全面开展各项核心技术的研究和开发。

我国在下一代网络的研究方面已取得了较大进展。“九五”期间,863计划建成了“中国高速信息示范网”(CAINONET)、国家自然科学基金委支持的“中国高速互连研究试验网NSFCNET”等重大项目,目前已开始基于NGN的软交换技术在移动和多媒体通信中的应用研究。中兴、华为等企业还推出了基于软交换的NGN解决方案;在下一代互联网研究上,中兴、港湾网络等推出的高端路由交换机,可应用于国家骨干IP网络建设,以及大中型宽带IP城域网核心骨干和汇聚。国内公司还开始自行设计高端分组交换定制ASIC芯片。我国已成为少数几个能够提供全系列数据通信设备的国家之一。

下一代网络技术对促进我国高新技术的发展,以及对改造和提升我国传统产业具有举足轻重的作用,对国家安全至关重要。从总体上看,我国互联网技术跟随国外发展,在技术选择上缺乏系统研究,走过一些弯路,至今与国外仍存在较大差距。无论网络用户规模、网络应用、网络技术或网络产品都尚有很大的发展空间。从全局着眼,应不失时机地开展中国下一代网络体系的研究、应用试验、关键技术研究和产品开发。不能像第一代互联网那样,技术、标准都是外国的,给国家安全造成隐患。

纳米级芯片技术

当前,集成电路的发展仍遵循“摩尔定律”,即其集成度和产品性能每18个月增加一倍,按照器件特征尺寸缩小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和设计技术优化的途径继续发展。

自上世纪90年代以来,全球集成电路制造技术升级换代速度加快。当前国际上CMOS集成电路大规模生产的主流技术是130nm,英特尔等部分技术先进的芯片制造公司已在用90nm进行高性能芯片生产。2005年,美国AMD公司已开始量产90nm的高性能芯片,国际上对65nm技术的开发也已成功。伴随130nm到90nm技术的升级,考虑到扩大生产规模和降低成本,大多数公司将使用12英寸替代8英寸硅基片,这也必将带来半导体设备的大量更新。

近年来我国一些先进集成电路制造公司的崛起,使国内集成电路制造工艺技术与国际先进水平的差距有了显著的缩小,但整体水平仍与先进国家相差2~3代。目前,我国集成电路设计公司年设计能力已超过500种,主流设计水平达到180nm,130nm技术正在开发中,90nm技术的研发也开始着手进行。从产业发展看,我国集成电路已初步形成由十多家芯片生产骨干企业、十多家重点封装厂、二十多家初具规模的设计公司、若干家关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体,设计、芯片制造、封装三业并举的蓬勃发展态势。以中科院计算所为代表的研究机构和企业在CPU研发方面所取得的新进展,标志着我国集成电路设计具有较强能力,与国际先进水平的差距进一步缩小。目前我国芯片业大多集中在低端的交通、通信、银行、信息管理、石油、劳动保障、身份识别、防伪等领域,IC卡芯片所占比重一直占据芯片总体市场的20%左右。

世界第一颗0.13微米工艺TD-SCDMA3G手机核心芯片10月9日在重庆问世

今后的IC是纳米制造技术的时代,而纳米级芯片技术是我国赶超国际的关键,它的成功将会是我国IC工业发展史上的重要里程碑和持续发展的动力,专家认为应优先发展。

中文信息处理技术

包括汉字和少数民族文字在内的中文信息处理技术,是汉语言学和计算机科学技术的融合,是一门与语言学、计算机科学、心理学、数学、控制论、信息论、声学、自动化技术等多种学科相联系的边缘交叉性学科。

随着互联网的发展,中文信息处理技术已渗透到社会生活的各个方面。1994年,微软开始进入中文软件市场,微软的WORD把国产WPS挤出了市场,继而Windows中文版又把国产中文之星挤垮。微软凭借其强大的优势地位,使国产的中文信息处理软件举步维艰。中文版的Windows、Office等占据了大部分的中文软件市场,使中文信息处理逐渐丧失了其特殊地位。

经过二三十年的努力,我国的中文信息处理,包括中文的编码、字型、输入、显示、输出等的基本处理技术已经实用化,目前正在逐渐摆脱“字处理”阶段,处于向更高级阶段快速发展的时期。包括中文的文字识别机和手写文字识别、语音合成、语音识别、语言理解和智能接口等技术的研究已获得进展。中文的全文检索、内容管理、智能搜索、中文和其他文字之间的机器翻译等技术也正在开发、研制,并取得了较大进展,涌现了联想、方正、四通、汉王、华建等公司。

随着中国加入WTO与世界各国交流的逐渐扩大以及网络信息时代的来临,中文信息处理技术越发显得重要,其自动化水平的提高,将大大促进我国科技、国民经济和社会发展,同时使中华民族的文化在信息时代得到新的发展。未来无疑应当加强中文信息处理技术的研发投入与政策倾斜。

人类功能基因组学研究

20世纪末启动的人类基因组计划被公认为生命科学发展史上的里程碑,其规模和意义超过了曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划。随着人类基因组、水稻基因组以及其他重要微生物等50多种生物基因组全序列测定工作的完成,国际基因组研究进入到功能基因组学新阶段。

功能基因组学已成为21世纪国际研究的前沿,代表基因分析的新阶段。它是利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究,是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。从1997年迄今已发表的有关功能基因组学的论文数以千计,其中不少发表在《细胞》《自然》《科学》等国际著名刊物上。

目前功能基因组研究的重点集中在四个方面:一是基因测序技术研究。预计今后几年内,测序技术将继续发展,特别是有一些重要的改进将直接用于功能基因组的研究;二是单核苷多态性(SNP)以及在此基础上建立的SNP单体型研究;三是基因组有序表达的规律研究。主要包括基因的深入鉴定、基因表达与转录组研究、蛋白和蛋白质组研究、代谢网络和代谢分子研究、基因表达调控研究等;四是计算生物学和系统生物学研究。

近几年来,在国家“863”计划、国家重大科技专项等的资助下,我国功能基因组学研究取得了一系列进展。中华民族占世界人口的1/5,有丰富的遗传疾病家系资源,这是我国发展功能基因组研究的有利因素。“十五”期间,我国参与国际蛋白质组计划、国际人类基因组单体型图计划,高质量按时完成了项目中所承担的21号染色体区域的任务,建立并完善了中华民族基因组和重要疾病相关基因SNPs及其单倍型的数据库的建设,在国际一流杂志上发表了一批高水平学术论文,申报了一批国家专利,收集、保存了一批宝贵的遗传资源,并初步建立了遗传资源收集网络和资源信息库的采集管理系统,组建了一批部级基地,培养了一支队伍,建立了一批技术平台。但总体而言,我国在功能基因组研究及应用方面的原始创新成果数量较少,还不能为医药生物技术产业的发展提供足够的知识和产品。

未来研究重点包括:

——功能基因组研究。重点开展植物功能基因组研究、人类功能基因组研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因组研究;

——蛋白质组学研究。蛋白质组学是一个新生领域,目前还处于初期发展阶段,仍有许多困难有待克服。我国应选择具有特色的领域开展研究;

——生物信息技术。我国的研究重点应集中在生物信息数据库的构建、生物信息的开发、加工、利用及生物信息并行处理方面;

——生物芯片技术及产品。通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、生化反应芯片和样品制备芯片等。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。我国生物芯片研究紧跟国际前沿,它将对我国生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有革命性的推动作用,也将对我国人口素质、农业发展、环境保护等作出巨大的贡献。

专家认为,我国人类功能基因组学研究的研发水平比领先国家落后5年左右,若能高度重视,充分利用我国已有的技术和资源优势,未来10年我国可能实现人类功能基因组学研究的跨越发展。

蛋白质组学研究

随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施,生命科学的战略重点转移到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”,自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”,构成了功能基因组学研究的战略制高点。

目前蛋白质组学的主要内容是建立和发展蛋白质组研究技术方法,进行蛋白质组分析。为了保证分析过程的精确性和重复性,大规模样品处理机器人也被应用到该领域。整个研究过程包括样品处理、蛋白质的分离、蛋白质丰度分析、蛋白质鉴定等步骤。

附图

自1995年蛋白质组一词问世到现在,蛋白质组学研究得到了突飞猛进的发展。我国的蛋白质组研究也在迅速开展,并取得了许多有意义的成果,中国科学家已经在重大疾病如肝癌,比较蛋白质组学的研究等方面取得了重要成就,在“973”计划的资助下,我国已经开始了二维电泳蛋白组分离研究、图像分析技术和蛋白质组鉴定质谱技术研究等。

如何抓住国际上蛋白质组学研究刚刚启动的时机,迅速地进入到蛋白质组学研究的国际前沿,是摆在我国生命科学研究发展方向上的一个重要课题。

目前我国在该领域的研发基础较好,只比先进国家落后5年左右。蛋白质组学属科学前沿,专家建议结合我国现行的基因组研究及其他有我国特色或优势的领域开展研究,不要重复或追随国际已有的工作,而应走自己的路,未来10年内有可能取得重大科学突破。

生物制药技术

生物制药被称为生物技术的“第一次浪潮”,其诱人前景引起了全世界各国政府、科技界、企业界的高度关注。

在过去的30年间,全球生物技术取得了令人瞩目的成就。据美国著名咨询机构安永公司2004年和2005年发表的第十八和第十九次全球生物技术年度报告分析,2003年全球生物技术产业营收达410亿美元。目前已有190余种生物技术产品获准上市,激发起投资者对生物技术股与融资的兴趣。

近20年来,我国医药生物技术产业取得了长足的进步,据《中国生物技术发展报告2004》统计,我国已有25种基因工程药物和基因工程疫苗,具有自主知识产权的上市药物达9种,重组人ω-干扰素喷鼻剂2003年4月获得国家临床研究批文,可用于较大规模高危人群的预防。但总体上与世界先进水平相比还存在很大的差距,医药生物技术产品的销售收入仅占医药工业总销售额的7.5%左右。

为加快我国生物制药技术的发展,今后的研究开发重点是:

——生物技术药物(包括疫苗)及制备技术。围绕危害人民健康的神经系统、免疫系统、内分泌系统和肿瘤等重大疾病和疑难病症的防治与诊断,应用基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等技术,开发单克隆抗体、基因工程药物、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质药物和基因工程疫苗,拓宽医药新产品领域;

——高通量筛选技术。目前,国外许多制药公司已把高通量筛选作为发现先导化合物的主要手段。典型的高通量筛选模式为每次筛选1000个化合物,而超高通量筛选可每天筛选10万多个化合物。随着分析容量的增大,分析检测技术、液体处理及自动化、连续流动以及信息处理将成为未来高通量筛选技术研究的重点;

——天然药物原料制备。目前,已经发现人类患有3万多种疾病,其中1/3靠对症治疗,极少数人能够治愈,而大多数人缺乏有效的治疗药物。以往多用合成药物,随着科技的进步,人们自我保健意识增强,对天然药物的追求与日俱增。当前世界各国都在加强天然药物的研发。

生物信息学研究

在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析,对基因组研究相关生物信息获取、加工、储存、分配、分析和解释——上世纪80年代一经产生,生物信息学就得到了迅猛发展。其研究一方面是对海量数据的收集、整理与服务;另一方面是利用这些数据,从中发现新的规律。

具体地讲,生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,找到基因组序列中代表蛋白质和RNA基因的编码区;同时,阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质,破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律;在此基础上,归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据,从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。另外生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测,并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合,阐明其分子机理,最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。

生物信息学的发展已经将基因组信息学、蛋白质的结构计算与模拟以及药物设计有机地连接在一起,它将导致生物学、物理学、数学、计算机科学等多种科学文化的融合,造就一批新的交叉学科。

科学家们普遍相信,本世纪最初的若干年是人类基因组研究取得辉煌成果的时代,也是生物信息学蓬勃发展的时代。据预测,到2005年生物信息的全球市场价值将达到400亿美元。

我国生物信息学研究起步较早。20世纪80年代末,国内学者就在《自然》上报道了免疫球蛋白基因超家族计算机分析的工作。目前,多家大学和研究机构也相继成立了生物信息中心或研究所,各种原始数据库、镜像数据库和二级数据库也已经逐步建立,同时我国还建立了相关的工作站和网络服务器,实现了与国际主要基因组数据库及研究中心的网络连接,开发了用于核酸、蛋白结构、功能分析的计算工具以及蛋白质三维结构预测、并行化的高通量基因拼接和基于群论方法开发的基因预测等多种软件。中国学者还运用自主开发的电脑克隆程序,开展了大规模EST数据分析,建立了一系列基因组序列分析新算法和新技术,并在国内外著名科学杂志上发表了一系列论文,取得了引人注目的进展,尤其在人类基因组基因数目的预测上获得了与目前的实验事实相当吻合的结果,在国际上获得普遍认可。

农作物新品种培育技术

最近几年,农业生物技术的发展对农业产业结构调整产生的巨大影响,已引起各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域研究中最活跃的是育种技术——应用现代分子生物学和细胞生物学技术进行品种改良,创造更加适合人类需要的新物种,获得高产、优质、抗病虫害新品种。这使得新品种层出不穷,品种在农业增产中的贡献率将由现在的30%提高到50%。国际水稻研究所已经培育出每公顷7500公斤的超级水稻,非洲培育出增产10倍的超级木薯。

我国该领域的基础研究和高技术研究取得了一批创新成果:如植物转基因技术、细胞培育技术、籼稻的全基因组测序、花粉管通道转基因方法等,使研制具有自主知识产权的转基因农作物新品种成为现实和可能。目前,已培育出亩产达到807.4公斤的超级杂交稻;2004年转基因抗虫棉的种植面积已占全国棉花种植面积的50%左右;利用细胞工程技术培育的抗白粉病、赤霉病和黄矮病等小麦新品种已累计推广1100多万亩;植物组织培养和快繁脱毒技术在马铃薯、甘蔗、花卉生产中发挥了重要的作用。

专家认为,我国农作物新品种培育的研发基础较好,整体科研技术与国外处于同等水平,只要充分利用资源,发挥优势,很可能在该领域取得突破。

纳米材料与纳米技术

纳米科技是上世纪末才逐步发展起来的新兴科学领域,它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础,许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑,传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。

近年来,科技强国在该领域均取得了相当重要的进展。

在纳米材料的制备与合成方面,美国科学家利用超高密度晶格和电路制作的新方法,获得直径8nm、线宽16nm的铂纳米线;法国科学家利用粉末冶金制成了具有完美弹塑性的纯纳米晶体铜,实现了对纳米结构生长过程中的形状、尺寸、生长模式和排序的原位、实时监测;德国科学家巧妙地利用交流电介电泳技术,将金属与半导体单壁碳纳米管成功分离;日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料。

在纳米生物医学器件方面,科学家用特定的蛋白质或化合物取代用硅纳米线制成场效应晶体管的栅极用以诊断前列腺癌、直肠癌等疾病,成百倍地提高了诊断的灵敏度。另外,纳米技术在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展。与此同时,国外大企业纷纷介入,推动了纳米技术产业化的进程。

当前纳米材料研究的趋势是,由随机合成过渡到可控合成;由纳米单元的制备,通过集成和组装制备具有纳米结构的宏观试样;由性能的随机探索发展到按照应用的需要制备具有特殊性能的纳米材料。

纳米材料和技术很可能在以下四个领域的应用上有所突破:一是IT产业(芯片、网络通讯和纳米器件);二是在生物医药领域应用纳米生物传感的早期诊断和治疗,到2010年将给人类带来新的福音;三是在显示和照明领域的应用已有新的进展,纳米光纤、纳米微电极等已产生极大影响;四是纳米材料技术与生物技术相结合,在基因修复和标记各种蛋白酶等方面蕴育新的突破,预计2010年纳米技术对国际GDP的贡献将超过2万亿美元。

我国纳米材料研究起步较早,基础较好,整体科研水平与先进国家相比处于同等水平,部分技术落后5年左右。目前有300多个从事纳米材料基础研究和应用的研究单位,并在纳米材料研究上取得了一批重要成果,引起了国际上的广泛关注。据英国有关权威机构提供的调查显示,我国纳米专利申请件数排名世界第三位。

国内目前已建成100多条纳米材料生产线,产品质量大都达到或接近国际水平。与发达国家相比,我国的差距一是在纳米材料制备与合成方面尚处于粗放阶段,缺乏应用目标的牵引,集成不够;二是纳米材料计量、测量和表征技术明显落后于国外,对标准试样和标准方法的建立重视不够,对表征手段的建立投资不足;三是纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究出现脱节,纳米材料研究缺乏针对性;四是学科交叉、技术集成不够。

链接:

信息技术正在发生结构性变革

目前,信息技术正在发生结构性的变革,在信息器件向高速化、微型化、一体化和网络化发展的同时,软件和信息服务成为发展重点。大规模集成电路正快速向系统芯片发展;移动通信技术正在向第三代、第四展,将提供更优质、更快速、更安全的服务,并带来巨大的经济利益;电信网、计算机网和有线电视网三网融合趋势进一步加快,无线网络成为世界关注的重点;全球化的信息网络将像电力、电话一样为社会公众提供各种信息服务,越来越深刻地改变着人们的学习、工作和生活方式,也将对产业结构调整产生重大影响。

微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术、网络技术等领域的发展方兴未艾,极有可能引发新一轮产业革命。

大显神通的新材料

高性能结构材料是具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料,对支撑交通运输、能源动力、电子信息、航空航天以及国家重大工程起着关键性作用。

新型功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的材料,是信息技术、生物技术、能源技术和国防建设的重要基础材料。当前国际上功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如信息功能材料、超导材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料及其材料的分子、原子设计正处于日新月异的发展之中。

纳米制药技术设计范文3

近日,上海交大附属第六人民医院贾伟平教授课题组运用基因芯片技术,发现了两种中国人群II型糖尿病易感基因。该项研究成果最近先后被国际糖尿病界两大权威杂志――欧洲糖尿病学会官方月刊《糖尿病学》(Diabetoloqia)和美国糖尿病学会官方月刊《糖尿病》(Diabetes)在线。

目前,我国有II型糖尿病患者4700万。患者一般只能通过常规体检发现得了病,往往延误治疗。研究发现,参与葡萄糖代谢的酶的基因(G6PC2)和与胰腺发育密切相关的蛋白――肝细胞核因子1B(HNF1B)基因,分别可使个体患II型糖尿病的患病风险增加19%和16%,两者可用于确定中国人患Ⅱ型糖尿病风险的遗传标记。这两种易感基因的发现,不但将推动早期预防、个体化诊断和治疗,还为II型糖尿病的发病机制提供新认识和新思路。

华中科大获准组建

国家纳米药物工程技术研究中心

科技部近日同意华中科大组建“国家纳米药物工程技术研究中心”。这是该校获准组建的第六个部级工程技术研究中心。该项目总投资2500万元,建设期3年。目前该中心已开始筹划建设工作。

纳米药物技术是一项对人类健康产生重要影响的革命性技术,纳米药物的研发是促进我国生物医药产业跨越式发展的重大机遇。国家纳米药物工程技术研究中心将立足自主创新,强化纳米药物核心技术的研发,在关键技术上取得源头创新成果,完成具有自主知识产权的纳米药物技术开发和工程化,为我国生物医药提供具有自主知识产权的纳米药物技术支撑平台;广泛吸收和利用纳米药物技术发展的最新成果,特别注重新型纳米药物制剂的开发,重视纳米生物医用材料、纳米诊断试剂的研究,形成产业化应用示范及推广基地;将加强纳米药物的人才培养和社会服务;将为纳米药物产业化提供技术、工艺、设备和人才等储备和技术支撑;将初步建设成为具备我国纳米药物相关领域的科技成果产业化的工程设计、技术与经济分析、信息平台建设的能力,成为我国一流的纳米药物工程化及产业化基地。

南京农大揭示水稻谷蛋白“调节”基因功能

著名学术刊物《植物》最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、万建民教授为通讯作者的有关水稻谷蛋白合成机理方面的重要文章《液泡加工酶OsVPE1是水稻进行谷蛋白高效加工所必需的》。该研究从分子水平揭示了引起水稻谷蛋白前体巨增突变性状的分子机理,阐述了该基因在谷蛋白合成、积累中的地位,利用该突变体及其基因标记可为低谷蛋白水稻品种选育提供材料和分子育种的基础。

水稻种子在胚乳中积累大量的储藏蛋白。约占籽粒干重的8%~10%,其中谷蛋白占70%~80%。醇溶蛋白占18%~20%。提高种子的谷蛋白含量并降低种子的醇溶蛋白含量将会提高稻米的营养价值,但是对患有肾脏病和糖尿病的人来说,谷蛋白的大量吸收将会导致病情的恶化。因此,深入研究水稻储藏蛋白合成、积累的分子机制对培育满足不同人群需求的蛋白含量的水稻品种具有重要意义。

在“973”、“863”以及国家自然科学基金等支持下,由万建民指导课题组通过对一个自然变异的水稻谷蛋白突变体OsVPE1基因的图位克隆和功能分析,发现突变体和野生型间在该基因上只有一个核苷酸的差异,导致了突变体中OsVPE1蛋白的269位由CVS突变为Gly,功能互补试验证实了OsVPE1就是突变基因。

青岛科大牵手德国朗盛

进军高性能橡胶研发领域

纳米制药技术设计范文4

太阳石(唐山)药业有限公司 河北省唐山市 063020

【摘 要】随着科技的不断发展与经济的不断提高,人民的生活水平有所提高,对健康问题越来越关心,在此时代背景下,药物制剂新技术的发展与药物新剂型成为了当前居民与社会各界普遍关注的问题。本文建立在实践基础之上,对药物制剂新技术与药物新剂型设计性实验进行的探索,有利于我国药物制剂研究技术的提升。

关键词 药物制剂新技术;药物新剂型;设计性实验

随着科技的进步,我国经济的不断发展,药物科技的不断革新,到03 年,我国的医药产品销售额已经达到了360亿美元,并进入世界前10 位,随着全世界新药物制剂的开发,我国的药物制剂技术与产品也呈现出百花齐放的局面,我国对药物制剂的研发能力逐步提升,新型药品占据市场比例由原来的2.5% 增加至8%,而创新药物制剂的技术应该采用新型的实验性技术配合其他技术,来推动我国新药物制剂工艺的发展与创新。

1 新技术分析

1.1 纳米技术

Nano-ST(纳米科学技术)是逐渐崛起的新兴科技, 其诞生于20 世纪80 年代,其根本概念指的是:在纳米尺寸(1-100nm)范围内,对自然物质进行认识和再次改造,通过对原子、分子的重新排序和创造以及实际操作,形成具有某种特定性质的新物质材料。同时,对于药物制剂纳米材料的形貌上的调控,对于改变药物材料原有性能,以及对药物制剂的临床使用空间的拓展都有着十分重要的研究意义[1]。

1.2 红外光鉴别技术

红外光谱法是一种被应用在有机化合物分析中常用方法,其表现出的专属性较高,因此,在药品的检验过程中,一般可以采用与其他理化方法共同作用。红外光谱作为一种物理常数,本身具有较高的准确性,其熔点、沸点比一般性的物理常数都更加可靠,与标准的图谱比较而言,具有可验证性。在未知成份的化学结构体系研究当中,根据不同的分子在红外光谱中的特点,可以完成初步的吸收光谱位置,检验光谱的强度,从而判定基本的形状,通过上述步骤可以判定分子内部的官能团,推断其中的结构细节,其中包括共轭体系、酯环与芳香环的存在。借助该方法可以断定分子的整体骨架结构,实现药物的鉴别。

2 新剂型分析

2.1 口服新剂型

从目前药物制剂的技术角度进行分析,口服释药的产品经历了快速发展阶段,在新技术背景下,新型技术发展出五种主要类型,包括:口内速释技术、口服缓控释技术、口服复方制剂、纳米结晶技术和遮味技术。口服制剂是人体健康中的重要健康型促进药剂,因此利用现代肠胃消化技术在现有制剂中增加了吸收促进剂,即Absorp-tion Enhaneers,这种药物制剂的内在机理可以最大程度的实现胃肠道对生物药剂的吸收,并缓解药物对肠胃的损伤,学术界以及药物界对该技术的改进研究也逐渐成为目前最为关注的话题之一。值得注意的是,在制剂配制过程中应该谨慎,如果药量配置不合理甚至太大,会导致吸收促进剂很难被肠胃吸收而直接进入人体血液当中,对肠胃造成不可逆转的损伤[2]。

2.2 口服复方新剂型

从复方制剂在未来发展的趋势中可以发现,复方制剂可以实现同时治疗多种疾病。辉瑞公司在传统制剂的基础之上开发出了苯磺酸氨地平普通制剂,并与阿托伐他汀钙制成复方制剂,被命名为Caduet,该种药物可以被用来治疗高血压和高血脂2 种疾病, 因此在未来的发展历程中可望成为未来生物健康领域中的“重金矿”药物。但是该种制剂对相应的技术要求较高,对相应的资金条件要求也较高,因此,对该种技术的进一步研究必须建立在一定技术基础之上。

3 设计性实验技术

3.1 设计性实验内涵

在选择与设计新药物技术时,应该根据实验数据库中包含的数据信息为基础,同时兼顾技术发展的趋势与现状,将实验人员的基本知识的掌握纳入到实验体系当中,针对具体的内容,设定实验计划与内容。

3.2 设计性实验机理

该种技术是对现代制药技术的实用化与系统化处理,有助于启发实验人员的学科理论的深入与创新,药物新剂型以及药物制剂新技术是近几年来医学界普遍关注的主要问题与领域,大量的新技术与新型药剂的出现是其具有突破性进展的主要标志,设计性试验内容的设定不仅有助于制剂研究人员掌握制剂知识和对制剂开发有更为深入的理解,同时也有助于实验人员今后的发展方向与趋势打好坚实的基础[3]。

通过上述技术分析,药物制剂技术得到了最大程度与范围的发展,相关技术的发展在不同层面上推动了生物制药业的发展,促进了药物销量,更推动了药物疗效的发展。

4 结论

药物制剂在临床应用药物制剂治疗的功效发挥与储存制备期间的采用的技术有着直接性关系,对于现今新型药物制剂技术已经开始发生一定程度的改革情况来说,其新型药物的实际疗效已经远远超过传统药物本身,甚至对产生的病毒等起到更好的治疗作用,在一定程度上避免造成非常重大的生命财产方面的损失,由此,对于药物制剂新技术以及新产品的研发与应用,成为了现今医学界备受关注的热点。通过本文给出的药物制剂新技术以及新产品的研发与应用方面的有效途径,希望能够为医学领域的发展提供相关的参考帮助。

参考文献

[1] 张晓晖, 杜学东.综合设计性实验与实验人员能力的培养[J].科技信息,2013(29):520.

纳米制药技术设计范文5

关键词:纳米技术;食品科学;应用

一、纳米技术

自从上个世纪90年代出现纳米技术后,在纳米技术领域的新概念、新名词、新材料不断涌现,使得人们对纳米技术的理解不够透彻,对其研究也处于初级阶段。其实,纳米技术是一门基础研究与应用研究多学科交叉的科学,不管是在原子、分子或者是在超分子角度上对其分析,纳米技术都堪称是一项新的、空前的技术创新,对今后物理学的发展起着重要作用。纳米技术的目标主要是根据纳米结构所具有的特性和功能,结合人们的需求,对材料进行加工,并制造具有特定功能的产品,给人们带来全新的技术革命。此外,在设计过程中在原子、分子的水平上运用纳米技术进行材料设计,进而制造出具有全新性质和各种功能的材料,从而满足人们日益增长的生活需求。

二、纳米食品的概述

所谓纳米食品,指的是在食品加工、生产或包装过程中采用了纳米技术手段的食品。但是,纳米食品不仅仅是采用纳米技术将食品的尺寸加工至纳米级别,也涉及到通过纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。从而使经过纳米技术加工的食品在营养、吸收等方面会很大的提高,在这方面应用最广泛主要有维生素制剂、钙、硒等矿物质制剂、豆奶与纳米添加营养素的钙奶茶等。但是,由于人们对纳米技术研究的局限性决定了纳米食品也存在一些问题,从而使得纳米食品的安全日益受到人们的关注。因为,在纳米食品生产过程中主要采用球磨法使食品的尺寸变小而达到纳米级别,从而不可避免地产生粉料污染,同时,纳米技术给食品所带来的危害与不利影响等,目前我们还无法预测,难以判断纳米材料是否对人体有害。目前,我国乃至国际上的纳米食品行业还没有形成一个统一的、有效的标准,无法对纳米食品进行安全性评价,也不利于食品健康的管理与监控。此外,据研究部分纳米食品存在一些有害成分,采用球磨法对食品进行加工,所制备得到的纳米粉末更容易进入细胞甚至细胞核内,进而对人体所产生的危害也没有研究清楚。

三、纳米技术在食品科学中的应用分析

1.微乳化技术和纳米胶囊制备技术

所谓的微乳液,就是通过将两种互不相溶的液体形成的吉布斯自由能最小、状体均匀并且稳定,各向同性、粒径大小为l~100纳米、外观透明或半透明的分散体系,而制备该微乳液的技术也称为微乳化技术。自从上个世纪末以来,人们加大对微乳理论和应用的研究,并将微乳化技术已应用于纳米颗粒、微胶囊和纳米胶囊的制备。采用纳米技术,将微胶囊制备成具有粒径大小在10~1 000纳米尺寸的新型材料。由于纳米胶囊颗粒微小,形成胶体溶液,易于分散和悬浮在水中,并形成清澈透明的液体,从而使所载的药物或食品功能因子改变分布状态而浓集于特定的靶组织,进而有利于提高疗效的目的,增加药品生产效率。

在食品包装行业,纳米技术的应用最为普遍,并且该技术能给人们带来极大的利益。因为,在包装材料过程中,只需加入一定的纳米微粒就能够有效地增加包装材料的抗菌性能与密封效果,从而更好地为食品包装提高质量安全保障。同时,在冰箱制造行业也能看到纳米技术的应用情况,通过纳米技术能够有效地生产出一些抗菌性的冰箱,从而满足人们日常生活需求。此外,由于纳米材料的尺寸微小(纳米级别),并体现出特殊的功能,在食品包装过程中加入一定的纳米微粒有利于改变对现有包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。甚至已有不少人研究纳米技术在玻璃和陶瓷容器等领域的应用,通过加入纳米颗粒,可以有效地增加了脆性材料的韧性与强度,还可以有效地吸收紫外线防止塑料包装由于时间过长而出现老化、变质等现象,进而增加食品包装的使用寿命,促进食品包装行业的发展。

2.纳米技术在超细微粒和纳米粒子制备中的应用

在当今的高新技术研究领域中,超细微粒尤其是纳米粒子已经成为人们研究的热门方向,并是当今急需加大研究投入的领域。经过超细化处理后的物质,粒子之间的接触面积增大,比表面积也大大增加,界面能显著提高,表面能会发生巨大变化,从而显现出独特的物理与化学性能。通常情况下,制备超细粒子的方法为超细碾磨法,例如市场上比较普遍的具有强抗氧化性的超细绿茶粉与具有强结合水能力的超细面粉等。研究表明,粒子越小越有助于人体的吸收消化,约1 000纳米的超细绿茶粉呈现出较好的营养消化和吸收率,其营养价值大大超出普通的绿茶粉。又近年来迅速发展起来的新技术――超临界流体制备超细微粒技术,也属于纳米技术制备超细粒子的范畴,该技术可以较准确地控制结晶过程,对粒子尺寸进行精确的控制,从而生产出的超细微粒粒径小且粒度分布均匀,该技术在医疗药物制造行业较为普遍,具有诱人的应用前景。

3.纳米技术在食品检测中的应用

随着计算机技术的飞速发展,使得纳米传感器技术也得到了惊人的发展,并已在食品安全监测中得到广泛的应用。所谓纳米生物传感器技术,采用选择性结合靶分子的生物探针,对食品进行安全监测的技术。因为,纳米材料本身就是非常敏感,对于不均匀的生物与化学物质反应灵敏,将纳米技术与生物学、计算机技术、电子材料相结合,可以制备新型的传感器件,并提高食品安全监测效率。例如与生物芯片等技术结合,可以使分子检测更加简便、高效的纳米生物传感器。近年来,人们通过纳米生物传感器技术可以实现对食品安全、临床诊断与治疗的快速、有效、灵敏地检测。例如,在传统的检测领域,尤其是监测微量细菌时需要扩增或富集样本中的目标菌,从而无形中增加监测步骤,同时过程繁琐而费时费力,然而,利用纳米技术与表面等离子体共振、石英晶体微天平等研制而成的纳米生物传感器,不仅能够大大减少检测所需的时间,还可以提高检测的灵敏度,进而提高监测效率与精确度。

四、结语

综上所述,由于纳米材料发展比较晚,各方面的研究还不够完善,纳米技术也存在一些不足和缺陷。但是,这并不影响纳米技术在食品工业中的应用,随着人们对纳米技术研究的不断深入,我相信在不久的将来纳米技术将会引发一场新的食品科学的革命,为食品行业带来巨大的经济效益与发展空间,也会使人们的饮食结构和生活方式发生巨大的变化,引领人们走进一个全新的食品行业,进而提在很大程度上提高人们的生活水平。

参考文献:

纳米制药技术设计范文6

当身体长了疮疖或者被撞伤时,我们可以看得清清楚楚。可是如果内脏发生病变,就只能凭感觉了。随着医疗科技的发展,医生可以用高科技仪器来观察内脏的病变,然而普通人却无法看懂那些抽象的图像和枯燥的数据。

以色列一家图像公司的研究人员发明的一种胶囊摄像头可以像服药一样吞食,自己的内脏可以看得一清二楚。通过摄像头拍摄的照片,医生能够迅速查明内脏是否发生病变。医疗专家说,这是一个革命性的新发明,不仅方便了医生,更重要的是患者可以很直观地看到内脏表面的病变。尤其对婴儿更为重要,因为他们无法向医生表达自己的感觉。

这款新的摄像头外形跟普通的胶囊一样,取名为“PillCam ESO 2”,含有“药片式照相机”的意思,已经获得以色列和美国药品监督部门的认证。美国每年约需进行75万例结肠镜检查术,这款新的摄像头能够代替传统的结肠镜检查术。特别是对于无法进行该项检查的患者来说,更是方便了许多。与传统的结肠镜检查术相比,它的优点在于费用较低,其售价为500美元左右,而传统结肠镜检查需要数千美元。

胶囊摄像头使用方便,不需要镇静药物及灌肠准备。它可用水送入体内,然后随消化系统自然通过。胶囊摄像头的两边都有摄像头,进入体内后就能以每秒18张的超高速度拍摄内脏照片,闪光灯的速度也可以达到每秒14下。患者能够通过随身携带的小记录仪接收摄像头不断传来的清晰照片,它每秒钟传输两幅内脏图像,8小时的检查过程可获得5万幅图像。特别值得一提的是,患者在整个检查过程中能够照旧从事自己的日常活动,不必待在医院里。

体检完毕之后,不必担心它会赖在体内,摄像头会顺着消化系统的“管道”往前移动,最后随着粪便排出体外。患者可登录相关网站,以记录仪上的照片和网站上的资料作为依据,对自己的病情进行分析。最终生成的带有病历图像的报告还可以打印出来,转发给相关医生会诊或以电子文档的形式保存,以便随时查看检测结果。

除了以色列和美国,目前世界上还有80个国家批准了“PillCam ESO 2”。据统计,全球目前已有超过25万患者使用了胶囊摄像头。它拍摄出许多消化器官的高清晰照片,使医生能对患者进行有效的治疗。在未来,这种摄像头能和纳米机器人配合使用,纳米机器人甚至可以进入血管。通过纳米机器人拍摄的照片,全身各个器官的病变情况便可以一目了然了。

减肥电子药丸只吃1颗就饱

肥胖是人体能量摄入和消耗失衡的结果,当人进食的能量多于消耗量时,营养的成分最终转化为脂肪储存体内和肝脏。经过一段时间后体重明显增加形成肥胖,超过正常体重的20%时即为肥胖症。饮食因素是肥胖发病过程中的关键因素,单纯性肥胖以营养过剩、活动太少为主要原因,符合“病从口入”的道理。所以不管吃什么,只要总的热量超过身体的需要,就会发胖。过多的摄入热量总是与摄入过多的脂肪相关的,因为同量的脂肪携带热量的效率要比同量的淀粉和蛋白质高很多,所以“吃的不多”并不表示“吃的热量不多”。

以色列MelCap公司的研究人员认为,减肥就是如何想方设法使进食的能量少于消耗量。说白了就是必须少吃东西,但饥饿的感觉绝对不好受。他们最近开发出的一种电子药丸可以控制食欲,和水一起吞下后便可以让人有饱腹的感觉,不再摄入热量,达到使身体变瘦的目的。这种无害电子减肥药丸之所以吃1颗就不会饿,在于它能够欺骗大脑,使其对饱胀或饥饿产生错误的感觉。和普通药丸相比,这种独创的革命性电子药丸表面看上去并没有什么差异,但是却运用了许多尖端技术,最终解决令人头痛的肥胖问题。

电子药丸和胃起搏器的作用相同,都是用抑制食欲来减胖。胃起搏器通常用于接受不了节食或是承受不了胃分流手术的患者。它通过手术植入胃里,并与迷走神经相连接,将神经信号从胃部发送至下丘脑的摄食中枢。在侦测到食物进入胃部时,胃起搏器就会向迷走神经发送低压电脉冲信号,骗大脑说胃里没有更多的空间了。

胃起搏器的成本约为1万英镑,这种仍处于实验阶段的电子药丸的价格尚未公开,但应该会比胃起搏器便宜得多。一旦该电子药丸被吞入体内,可以用一种特殊的手机应用程序(APP)从外部加以控制。在到达胃部后的几分钟内,APP就会触发药丸释放无毒无害的细网,以阻止药丸通过胃部进入肠子。随后,一个附着在皮肤表面的强大磁场将引导药丸接近迷走神经。为了保证电子药丸处在正确的位置,该磁场会持续很久的时间。当食物进入后引起胃部肌肉收缩时,电子药丸便会通过迷走神经向大脑释放抑制食欲的信号。根据设计,电子药丸在三四个星期后分解。胃中强大的胃酸能把电子药丸的外壳和释放的细网溶解,然后被排出体外。如果患者还需减肥,可以视情况使用更多电子药丸。

“这种电子药丸可望在未来1年左右的时间投入临床试验,目前电子药丸还面临和胃起搏器相似的一些问题。”英国肥胖研究会的泰姆・弗莱表示,“该技术的方向是正确的,但是目前还不知道它的价格。即使这个技术被认为是有效的,英国国民健康保险制度在价格方面的态度肯定会非常强硬。”

微型“潜艇”向体内精准投送药物

在人类与癌症的斗争中,50%的成功治愈率得益于早期的检测。纳米技术使得癌症的诊断更早更准确,并可用于治疗监测。由于各种分子在表达和分布上的差异,癌症与癌症之间以及癌细胞与正常细胞之间各不相同。随着治疗技术的进步,对癌症的多个生物标志物进行同时检测是确定治疗方案时所必须的。纳米技术可以增强甚至可以完全改变对组织和体液中生物标志物的筛查,纳米颗粒能够实现同时检测多种标记物的目的,方便肿瘤学家通过所看到的光谱区分癌细胞与健康细胞。

纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,用于定向杀癌细胞。由德国斯图加特大学的马克斯・普朗克智能系统研究所和以色列科学技术研究所共同研发的一项新型纳米技术,能够利用极其细小的微粒将药物准确送达人体所需部位,有望攻克包括癌症在内的疑难杂症,给人类带来福音。