纳米制药技术设计范文第1篇

【关键词】纳米技术；生物医学；药学领域；应用；展望

纳米技术是由西方国家提出来的一种新型的技术，这种技术的研究不仅会对物理学以及化学领域带来极大的影响，而且也会对生物医学以及药学领域产生极大的影响。这种能够在极小的空间中对分子和院子进行操纵，能够实现对原材料更为精细的加工，以生产出具有特殊功能的产品和物质，从而满足人们更高层次的需求，而随着研究的深入开展，纳米技术在未来的社会发展中，所能够应用的范围将更加的广泛。

1.纳米材料的特性

当一种物质被不断切割至一定程度，其粒子小至纳米量级，即为纳米材料。科学家发现纳米材料有许多鲜为人知的性质，比如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限效应等。而出现许多特性：光学性质、催化性质、化学反应性质、硬度高、可塑性强、高比热和热膨胀、高导电率和扩散性、高磁化率和高矫顽力等。正由于纳米材料具有诸如上述的性质，为生物医学、药学等许多领域带来新的生机。

2.纳米技术在生物医学中的应用

2.1生物兼容性物质的开发

在生物医学中应用纳米技术，可以使得材料生物的相容性得到最大限度的提升，同时还能够降低生物的毒性、增强生物的传导性从而使得材料生物可以最大限度的满足生物组织的需求，达到生物组织规定的标准。纳米技术应用到生物医学中，衍生出各种纳米材料，如纳米无机金属生物材料，这种材料不具有毒副作用，其与人体的组织具有相容性，有利于人体相关组织的生长。同时纳米具有较强的生物活性，能够对人体的血液进行有效的净化处理，将人体中的有毒物质排出人体的体外，从而使得人体的抵抗力得到进一步的提升，降低人体患病的可能性。

另外，相关的生物医学研究学者利用纳米技术已经研制出一种新型的骨骼亚结构纳米材料，这种材料在实际的临床应用中应用较为广泛，现如今已经成功的取代了原有的合金材料，并且其他成功研制的纳米材料也在临床中得到了应用，可以说，在生物医学领域中，纳米技术无处不在。

2.2 DNA纳米技术

DNA纳米技术主要是依据DNA的理化性质来实现对纳米技术的合理设计和应用，这种DNA纳米技术在实际的应用中，主要是用来实现对分子的组装，在对DNA进行复制的过程中，也能够应用这种技术实现对碱基各种特性的体现，同时也能够使得遗传信息的多样性得到最大限度的体现，在纳米技术进行设计的过程中，所遵循的原理也包括这几方面的特性和内容。

3.纳米技术在药学领域中的应用

3.1纳米控释系统改善药动学性质

将药物制成纳米制剂后，不但达到缓控释效果，而且改变其药物动力学的特性。比如有人以环抱素A为模型药物，以硬脂酸制备了纳米球以市售CYA微乳型口服液为对照，测得口服CYA-SA-NP在大鼠体内相对利用度接近80%，达峰时间推迟，具有明显效果。还有人以链脉霉素糖尿病大鼠为模型，皮下注射胰岛素纳米囊实验，其结果降糖作用持续3天，且在药物吸收相具有明显的量效关系。本品3天一次与一天3次的常规胰岛素疗效相当。

3.2纳米释药系统增强药物靶向性

纳米材料生物相容性好，采用可生物降解的高分子材料作药物载体制成纳米释药系统，可增强抗肿瘤药物靶向性，就相关的阿霉素免疫磁性毫微粒的体内磁靶向定位研究可以了解到，AIMN具有超顺磁特性，在给药部位近端和远端磁区均能产生放射性富集，富集强度为给药量的60%-65%，同时其在脏器的分布显著减少，从而证实了AIMN具有较强的磁靶向定位功能，为靶向治疗肿瘤奠定了结实的基础。

3.3纳米技术在药理学研究上的应用

在药理学研究上，人们可以利用尖端直径小到可以插入活细胞内而又不严重干扰细胞正常生理过程的超微化传感器或纳米传感器用以获得活细胞内大量的动态信息，反映出机体的功能状态并深化对生理及病理过程的理解，为药理学研究提供精确的细胞水平模型。

4.展望

纳米技术属于一种新型的学科技术，在未来的社会发展中，这种技术将会对生物医学以及药学领域带来更为积极的影响，在未来的社会中，这种技术的应用会使得生物医药与药学领域之间的联系性得到进一步的加强，就这方面来说，这项技术在生物医学以及药学领域中的应用主要包括以下几个方面：

（1）在未来的生物医学以及药学领域中，对于分子的研究会更加的深入，而其对于分子的要求也会进一步的提升，而纳米技术的应用就会进一步的提高分子之间相互的作用效果，从而实现对分子的有效组装，而且其在未来的社会发展中，主要的应用方向会是细胞器结构细节以及自身装配机理上等方面。

（2）随着纳米技术的深入发展，这种技术在应用于生物医学以及药学领域中后，会使得诊断以及检测技术的水平更上一层楼，同时这种技术的应用也会在微观上以及微量上实现有效的应用，并且在未来的发展中，这种技术也会逐渐向着功能性以及智能化的方向发展，以实现生物医学以及药学领域各项技术功能水平的提升，还会使得生物医学以及药学领域在管理上实现智能化和数字化，从而对生物医学以及药学领域的发展形成有效的推动作用。

（3）纳米技术在未来的生物医学中以及药学领域中会实现靶向性的转变，纳米技术会将药物的作用进行有效的转向处理，在一定程度上可以将药物的药效得到最大限度的提升，同时也能够对药物的成本进行有效的降低，从而推动生物医学以及药学的发展。

5.结语

纳米技术可以说是一向较为高端的技术，这种技术的出现和研究，使得科学技术出现了重大的转变，其的出现可以说是实现了一次技术革命。其在未来的产业中将会得到广泛的应用，从而推动产业的创新和转变。可以说，纳米技术的发展前景相当的光明，其能够与其他的各项学科形成有效的相容，从而衍生出一个新的学科，从而推动我国经济的发展，对我国国力的提升具有积极的影响作用。

【参考文献】

[1]肖建伯，邓红兵.基于纳米技术的发动机性能实验研究[A].十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C].2009.

纳米制药技术设计范文第2篇

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（enhanced 3g）：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beyond 3g）：下一代移动通信即所谓超3g（以下统称beyond 3g）技术的研究是国际上的热点。beyond 3g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beyond 3g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beyond 3g技术的研究，预期该技术可望在2010年后开始商用。

beyond 3g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－scdma 3g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第3篇

一、台湾“国家型”科技计划的形成及发展脉络

上世纪50年代以后的台湾在经济建设方面积极奉行对发达国家产业的跟进政策，形成了50年代“进口替代”、60年代“出口导向”、70年代“重化工业”这样明显的产业发展阶段，基本形成了台湾的外向型产业体系。由于70年代的两次能源危机，作为台湾出口市场的发达国家经济停滞，台湾的经济也备受冲击。从1981年起，台湾制定和实施了十年经济建设计划，其目标是以科技升级为前导，带动经济结构调整和产业升级，也相继通过几次全台科技会议提出了推动能源、材料、信息、自动化、生物技术等“重点科技”并制定“国家科学技术发展十年长期规划”及“六年中期规划”等，试图从战略和政策层次强调以科学技术发展来推动产业升级，但实施效果却并不理想。其中的主要原因是，在台湾这种以中小企业为主的地方，企业规模小、技术开发能力弱，如果政府不给予足够政策引导和资金支持，企业在产业调整中往往是跟着市场随波逐流。所以，这一时期台湾行政当局也陆续采取了规划建立科技园区、推动科技专项计划、策略性工业发展政策和《促进产业升级条列》的制定等四项措施，力图提升企业在产业创新领域的活力。这些政策和规划层面的措施促成了台湾70年代以后的一轮产业结构快速调整，推动了台湾重化工产业的成长，显示出政策因素在台湾科技发展和产业结构调整中发挥的作用。但是，在台湾的产业结构中，超过九成的厂商为中小企业，而在中小企业中大部分的厂商没有研发部门，产业技术也基本遵循的是“面向出口”的消化吸收国外技术的跟随模式，呈现出政府与企业间创新投资不均衡、企业的研发投入强度小等问题，使台湾的产业调整和升级再次遇到发展瓶颈。

到20世纪的80、90年代，世界范围的高技术革命逐渐向产业界延伸，各国政府为了适应第三次技术革命的发展趋势，推动高新技术的应用和产业化，纷纷加强对科技的扶持和引导性资金投入以体现国家意志。以美国的“战略防御倡议”为标志，欧盟提出“尤里卡计划”、中国实施“863计划”等高度综合性的科技发展计划，各国政府对高技术的投入及对产业化的支持渐显成效。台湾行政当局也逐渐认识到，只有改善社会整体的创新环境才能够满足社会发展的需求并实现台湾产业从“代工制造”到“高值化制造”的根本转变，修正了以往以产业发展引导科技发展的政策，提出“科技导向”的经济发展战略，并开始创新体系的构建，相继提出了“科技岛”构想、建设“亚太高科技制造中心”、“亚太研究重镇”和“科技化社会”等目标。

为了发挥台湾的竞争优势并解决重大社会经济问题的需要，整合研发各阶段的优势，推动官、产、学、研整体的创新机制建设，台湾“?政院国家科学委员会”（以下简称“国科会”）于1996年提出设立“国家型”科技计划并拟定了《“国家型”科技计划推动要点》。该文件对台湾实施“国家型”科技计划的目的、批准条件，组织机构的构成及任务、经费编列及管理考核等进行了相应的规划。该“要点”对设立“国家型”科技计划提出了一些基本要求，即：必须有长期而明确的目标、能开发出创新技术，对产业发展或社会福利有重大贡献；具有跨部门、跨领域的且需要政府引导投入并给予长期支持；具有国际性、前瞻性，能够整合产业的上中下游以及官产学研资源并进行良好的分工合作，促进产业投资。在1998至2001年间，台湾“国科会”共批准设立了6个“国家型”科技计划，即：“防灾”、“农业生物技术”、“电信”、“制药与生物技术”、“基因组医学”和“数字典藏”，随后又设立了“系统芯片”、“纳米”和“能源”等计划。

二、各“国家型”科技计划的执行情况概要

台湾的“国家型”科技计划从1998年开始设立至今已有十五年，“国科会”前后共批准设立了十个“国家型”科技计划。其间，有些计划在执行过程中因研究环境的变化、承担实施机构的调整以及研究成果的应用和产业化等因素的影响，发生了计划的更名、合并或终止等情况，目前尚有七个“国家型”科技计划仍在继续执行之中。截至目前，台湾推动的“国家型”科技计划的名称、执行期限、预算及主要实施目标见下表：

计划名称 执行期限 总预算

（亿元） 计划实施主要目标

防灾计划（一期） 1998-2001

（四年） 10.4 结合学术研究与防灾专业机构，整合利用研究成果应用于防灾技术；加强政府各部门防灾有关基础及应用研究；建立防灾决策支持系统、建立维护防灾资讯系统；防灾救灾法规的修订及防灾救灾体系的运行检查和调整；扩大和提升相关国际合作范围及层次。

防灾计划（二期） 2002-2006

（五年） 30.7 协调政府有关部门系统开展防灾有关的上、中、下游科技研发工作，推动研发成果转化为实际防灾运用技术。防灾计划于2006年终止执行。

电信计划（一期） 1998-2003

（五年） 128.4 开展以3G为主的无线通讯技术研发，以宽带网络基础建设、提高宽带网络服务和宽带应用为主，建设试验网络，成为宽带网络重点技术的综合测试平台。

电信计划（二期） 2004-2008

（五年） 133.5 以无线通讯、宽带网络、应用服务三大领域技术为重点开展研究，配合产业推动、人才培养，推动台湾电信产业技术的提升与产业结构调整。“电信”计划于2009年后转为“网络通讯”计划。

网络通讯计划 2009-2013

（五年） 41.4（注） 以电信应用有关通讯技术（包括通讯、信息与综合应用服务技术）研发为主轴，同时完善发展这些技术所需的法规环境；开展接入技术、通信软件及平台技术、应用服务技术及法规环境研究等。

农业生物技术计划（一期） 1998-2001

（四年） 7.9 开发本土农业生物技术产品的有关技术（涉及的领域包括：花卉与观赏植物、植物保护、水产养殖、畜产/动物用疫苗、农产品保鲜利用、环境保护及保健/药用植物等），建设相关科技资源及研发与应用体系。

农业生物技术计划（二期） 2002-2004（三年） 19.9 整合农业技术上、中、下的人力、物力和科技资源，加强本土具有产业开发潜力的研究，落实产业应用，提高生物技术产品的国际竞争力。

农业生物技术计划（三期） 2005-2008（四年） 25.72 推动兰花等花卉的产销体系、中草药及保健食品产业化体系、优良猪鸡生产体系、生物反应器生产相关技术开发、基因改性生物（GMO）评估技术及产业认证等15项产业化建设，实现商品化。

制药与生物技术计划（一期） 2000-2002（三年） 10.6 以本地抗癌天然药物的研发为主，从上游的化学药物研究（包括合成、天然化合物）、生化药物（包括重组蛋白、抗体）及生物医学芯片；中游的药物毒理、制剂、GMP生产及临床实验；下游的药物市场开拓（GMP量产）等。该计划从第二期更名为“生物技术与制药”计划。

生物与制药技术计划（二期） 2003-2006（四年） 75.9 重点是在一期计划范围内加强相关资源的整合并增加开展小分子和蛋白药物的研发。

制药与生物技术计划（三期） 2007-2010（四年） 33.96 在整合第1、2期计划成果的基础上，以癌症药物、糖尿病药物、心血管药物及神经药物的4大类药物为目标，开展上、中、下游的综合研发。

基因组医学计划（一期） 2002-2004（三年） 72.7 以基因组相关基础研究为主，开展疾病预防、诊断与治疗，特别针对台湾常见病，结合基础研究、动物模型与测试、临床实验、技术转让等开展研发，完成基因药物开发，促进产业技术应用。

基因组医学计划（二期） 2006-2010（五年） 76.16 以癌症、糖尿病、心血管疾病、神经性疾病和传染病相关研究为主轴，整合各部门的药物研发资源，促进上游研发成果的产业化应用，建设及运营相关核心设施，开发具有产业化潜力的技术，提供技术支持，辅助生物制药业者投入基因组相关研发应用。

数字档案计划（一期） 2002-2006（五年） 27.8 将台湾重要文物藏品进行数字化，以实现文物的数字化典藏。

数字学习计划（一期） 2003-2007（五年） 40.1 整合数字化学习平台，发展整体数字化学习。

数字典藏与数字化学习计划 2008-2012（四年） 36.78 本计划是2007年由“数字典藏”与“数字化学习”两个计划合并而成。计划主要目标：以“以典藏多样台湾，深化数字化学习”为目标，推动数字典藏、数字技术研发与整合、数字核心平台、相关学术研究和社会应用推广、推动数字典藏与数字化学习的产业发展、数字化教育网络、语文数字化教学、海外推展及国际合作等。

系统芯片计划（一期） 2002-2005（四年） 76.7 发展具有知识产权的整合电子设计自动化软件，重点在于建立平台，将系统封装技术应用于实际产品，根整合产学研力量，将台湾建设成全球系统芯片设计中心。

系统芯片计划（二期） 2006-2010（五年） 101.36 建立丰富的知识产权，整合电子设计自动化软件，提供优良的设计环境，加速由系统封装向系统芯片制造转变，创新性产品开发、先进技术的整合及人才环境的全球化。

纳米计划（一期） 2003-2008（六年） 231.9 提升纳米技术研究的原创性，建立纳米技术平台，加速纳米技术产业化，建立国际级纳米共同实验室，加速培育纳米人才，开创以技术创新、知识产权创造为核心的高附加值知识型产业。

纳米计划（二期） 2009-2014（五年） 62.2（注） 开展纳米前瞻研究，支持纳米电子/光电、纳米仪器研发、能源与环境技术、纳米生物技术、纳米材料与传统产业技术应用，使研究成果转化为产业竞争力，推动纳米科技产业化。

能源计划 2003-2007（五年） 303.22 提升能源自主与安全、减少温室气体排放、开场能源产业、提升能源使用效率、改善能源使用结构

注：仅为2009-2010年两年的预算。

三、台湾实施“国家型”科技计划的一些特点

台湾各“国家型”科技计划涉及的领域相对单一，主要为经济产业、生物技术及民生科技三个领域，而2009年设立的能源计划则比较综合，涉及的领域相对较广。从计划实施十五年的变化来看，台湾行政部门在推动和执行“国家型”科技计划时，也采取的是一种“摸着石头过河”的思路，根据计划执行环境、研发方向和目标取向的变化，对计划实施的领域选择、名称、主管机关、承担机构、执行期限、研究重点及投入等都在不断进行调整。总体看来，有以下一些特点：

1．经济产业类计划的领域选择。在经济产业类计划中（含网络通讯、系统芯片、纳米及能源计划），均被认为是推动台湾经济发展所需的重要技术，并且是促进台湾产业转型的关键技术。由于从代工产业发展而来的台湾企业在计算机、半导体、芯片制造、电讯和网络等信息技术领域有着雄厚的产业基础，它也是台湾制造业的优势领域，研发水平也不低，因此在经济产业类项目中列入网络通讯（原电信科技）项目不足为奇，而系统芯片则是在上述领域拓展智能化所必需的技术。因此，网络通讯、系统芯片计划都可以看成是为信息技术产业升级提供支持。纳米技术及其产业在全世界也属于新兴产业，其产业化尚不成熟。台湾在纳米领域原本没有多少基础研究的优势，但看重的是纳米技术将对人类生活产生全面的影响，有可能引发一场技术革命和产业创新浪潮，因此将纳米技术列为“国家型”科技计划之一。纳米计划以人才培养及核心科研设施建设为主，以推动纳米学术研究及产业化为目标，以期抢占技术先机，获得产业竞争的先发优势。由于经济产业类计划大都涉及到台湾产业的强势领域，因此计划的投入相对较高。这一方面是因为相关产业基础雄厚，研发人才和研发基础完善，需要较多的投入才能满足业界的需要，同时这些计划也被寄予了推动台湾产业转型、实现研究成果产业化的较高期望。

2．生物技术类计划的领域选择。在生物技术类计划中（含农业生物技术、生物技术与制药及基因组医学计划），涉及前沿的分子生物技术，并与民生与健康产业息息相关。由于台湾在农业技术领域有一定的研究传统和基础，精准农业及其相关技术较为发达，将农业生物技术列入“国家型”科技计划可以在既有的农业技术优势的基础上，利用生物技术改造传统农业，能够促进精准农业的产业化发展并有助于提高台湾农产品的竞争力。而生物制药及基因组医学在台湾并无太大的基础研究优势和技术应用基础，将其列入“国家型”科技计划的考虑也是期望通过加大对生物制药及基因组医学研究的投入，从而在台湾创造出新的产业或者推动现有传统产业的升级改造。同样，这两项计划的内容也可能基本限于开展前瞻性的研究，离推动相关产业发展的目标尚有不小的距离。但从这些计划的实施过程的变化中可以看出，涉及农业的研究比例在逐渐下降，计划项目的投入近年来在逐渐向纯生物技术研究领域倾斜。

3．在民生类计划中（含防灾、数字典藏与数字化学习计划），与社会安全、教育和社会文化密切相关。“防灾”科技计划是台湾最早开始实施的“国家型”科技计划之一。由于台湾地处亚热带地区，台风频繁且台湾属于世界上有感地震最频发的地区之一，有73%的土地和人口处于易遭受地震、洪水及干旱等自然灾害之中，在世界上也属于易受自然灾害损害的地区之一。因此，将防台风（含气象、防洪与泥石流研究）、防震（地震及地震工程研究）及体系建设（防灾救灾体系、社会经济和防灾救灾信息），促进科研成果的应用等列入防灾科技计划之中开展重点研究，该计划与推动产业化发展关系不大。数字典藏与数字化学习是唯一一项涉及文化教育领域的“国家型”科技计划，主要为适应知识社会发展趋势及数字化时代的需求，平衡社会与经济发展的需要，在知识经济产业化方面进行探索，为文化教育领域的发展提供支持。民生类计划的投入在整个“国家型”科技计划中所占的比例原本就不高，而且在实施过程中还出现了计划的“关、停、并、转”现象，研究领域逐步缩减并且单一化，目前仅有“数字典藏与数字化学习”一个计划尚在执行中。这种现象可以理解为，这类计划被认为与推动产业升级和提升台湾经济作用有限，与设立、实施“国家型”科技计划的初衷联系不紧密，因此逐渐被边缘化。

4．能源“国家型”科技计划是台湾“国科会”推动的第十个“国家型”科技计划，其涵盖的领域相当广泛，其性质也比较特殊。由于能源技术是近百年来全球技术开发的焦点，属于相当成熟的技术范畴，因此需要开展基础研发的技术和进行产业化拓展的空间并不太大。由于台湾常规能源缺乏，99%的能源需要进口，而风力、太阳能和潮汐能等可再生能源技术的发展和应用在台湾反倒有一定的空间。因此，能源“国家型”科技计划把重点放在了节能减碳、能源技术（重点在可再生能源技术）及能源技术综合利用、政策规划与人才培养等方面，研究课题涉及的范围广，首期计划（五年）的预算就达到300多亿元。由此看来，能源“国家型”科技计划不能看着是一项单纯的经济产业类计划，它与社会发展和民生都密切相关。

纳米制药技术设计范文第4篇

关键词：转化技术；纳米微粒；分散；改质

1 引言

随着3C产品（轻、薄、短小化及纳米细度材料）的流行性趋势，如何将超微细研磨技术应用于纳米材料的制备，以及分散研磨，已成为现今研究的重要课题之一。1998年以前，企业界所面临的问题为如何提高分散研磨效率以降低劳力成本，如染料、涂料、油漆、油墨、铅笔、食品等产业。而1998年以后，产业技术瓶颈则为如何得到微细化（纳米化）材料及如何将纳米化材料分散到最终产品里，如光电业TFTLCD、Jet ink、磁性材料、保健品、生物制药和细胞破碎、氧化物、纳米材料、电子产业、光电产业、医药生化产业、化纤产业、建材产业、金属产业、肥皂、皮革、电子陶瓷、导电浆料、胶印油墨、纺织品、生物制药、喷绘油墨、芯片抛光液、细胞破碎、化妆品、喷墨墨水、陶瓷喷墨、金属纳米材料、塑料材料、特种纳米航空材料等行业。

目前，各大陶瓷生产企业纷纷推出别具特色的陶瓷喷墨打印产品，尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖，令人耳目一新。毫无疑问，喷墨打印技术的春天已经到来。虽然陶瓷喷墨打印技术在我国只有几年的发展历史，还存在着一些技术性的问题（如拉线、烧成后发色不稳定、明亮的红色墨水不能制备）、成本问题（如喷头、墨水的核心技术在外国企业手中，导致喷头、墨水价格偏高）、新商业模式的问题（如新产品管理制度还需要突破、陶瓷喷墨打印设计和研发体系尚未成熟、针对大批采购的个性化供应链体系尚未成形）等。随着博今科技、道氏制釉、明朝科技、金鹰色料、万兴色料等国产墨水企业对于陶瓷墨水品质的不断提升；随着泰威、美嘉、精陶等喷墨打印机企业已经掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统，喷墨打印技术将在中国市场上获得更广泛的应用。但喷墨粉体的研磨细度及其稳定性成为所有生产企业所面临的一大难题。在技术方面，除了拉线、发色的问题外，笔者认为喷墨的多功能化、喷墨打印快速化、喷墨技术与薄板更好地结合、墨水固含量的提高、胶状化学物质的均匀分布及稳定性的提升、模具的设计和使用也将是今后的发展方向。

不论是传统产业研磨效率求快，还是高科技产业纳米化材料求细，污染控制都同样重要。所以细﹑快﹑更少污染已成为新一代分散研磨技术最重要的课题。本文主要介绍了纳米粉体在市场上应用现状与发展，同时针对纳米界面改性技术进行了探讨。

2 纳米粉体在市场上应用现状与发展

依据USNSF（National Science Foundation）的预测，在2010～2015年间，纳米粉体的潜在市场规模将达3400亿美元。多年来，世界各地的纳米专家不断地在开发纳米粉体的新应用，例如：有学者研究将传统工业产品纳米化，以便提升产品的价值及性能，其应用的领域，如涂料、油墨、树脂、功能性色膏、陶瓷粉等传统产业纳米化；也有学者研究利用纳米材料的特性开发出消费性新产品，如光学膜、光触媒、保健品、医药等产品。纳米科技可说是产业的另一次大革命。

尽管US-NSF大胆地预测纳米市场的潜在规模如此之大，同时，美、日、德等国家亦已投入相当大的人力、物力来开发纳米粉体的应用（如德国Degussa公司开发纳米级的SiO2等）。然而在2003年，全世界的纳米陶瓷粉的产值仅为1.5亿美元，与预测值相距太远，其原因如下。

2.1 价值链落差

纳米粉体仍无法成功地应用于量产阶段，其主要原因为生产者尚未将传统工业纳米化，虽然生产者已掌握住所有制程的转化条件，如工艺配方的设计、纳米粉体的前处理、纳米粉体的转化条件等。尤其是纳米粉体因范德华力的作用易产生团聚的现象。但是只靠传统的分散技术，无法将纳米粉体分散开来。因此若要成功地将传统工业纳米化，首先要掌握的关键技术是如何将纳米粉体适当地转化，使其进入到下一个界面后仍为纳米粒子，不会出现团聚现象。纳米粉体至今为何仍无法成功地被应用，其主要原因为市面上大部分的纳米粉体未适当地改性，使其无法成功地应用到纳米产品的开发与制造中。

2.2 纳米粉体需要因不同的应用而加以改性

目前，市面上至少有200种纳米产品已被开发出来，但大部分的粉体，如Inkjet、SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2等皆尚未被依需求而改性，无法成功地被应用。主要是由于未被改性的纳米粉体添加到最终的产品时，往往因界面不相容而产生团聚现象，所以纳米材料的作用无法表现出来。例如，有学者将纳米ZnO粉体涂布到光学膜上，由于该 ZnO粉体未做适当的界面改性，所以光学膜涂布ZnO粉体后，抗UV效果非但没有增加，其穿透力反而大幅度将低。

3 界面改质技术的概念

3.1 化学机械制程

纳米制药技术设计范文第5篇

【关键词】5-氟脲嘧啶；纳米纤维膜；抗肿瘤；肝癌

原发性肝癌是全球常见的恶性肿瘤之一，2000年全球因肝癌死亡者高达54.86万人，5-氟脲嘧啶（5-FU）是在化疗中应用广泛且疗效确切的化疗药物。近些年来，随着科学技术的不断发展，静电纺丝受到了越来越多的关注。同时，基于电纺纳米纤维作为给药系统的研究也越来越引起人们的注意，用电纺纳米聚合物纤维作为给药系统具有一定的优势。本文以抗癌化疗药物5-FU作为模型药物，以聚乳酸（PLLA）作为药物的载体高分子材料，采用静电纺丝技术制备了抗癌药物/PLLA载药纳米纤维膜，对此类药物临床新剂型的开发应用做出初步探索。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

采用静电纺丝技术制备载药量分别为1%，3%和5%的5-FU/PLLA纳米纤维膜，5-FU由本实验室自制；人肝癌细胞株SMMC-7721购买自上海中科院生物细胞库；氯仿（上海化学试剂有限公司）；丙酮（中国上海试剂总厂）；乙酸（国药集团化学试剂有限公司）；聚乳酸（PLLA）（济南岱罡生物科技有限公司）； MTT（Sigma公司）；RPMI1640培养液（吉诺生物有限公司）；扫描电子显微镜（SEM，上海光学仪器厂）；酶标仪（Thermo Fisher Scientific）。

1.2 实验方法

1.2.1 溶液的配制

称量好一定量的聚乳酸PLLA溶于氯仿和醋酸的混合溶液中，放在恒温（室温）磁力搅拌约2-3小时，以得到均匀的溶液。同时称取一定量的化疗药物5-FU倒入上述混合溶液中，搅拌使其与PLLA溶液充分混合以制备均匀的溶液。最后在电纺前加入一定量的丙酮溶剂，继续搅拌大约20-30分钟。

1.2.2 静电纺丝

将注有纺丝液的5ml注射器固定在微量注射泵上，调节枕头（针头口径为0.7mm）与接收铝箔的距离为13cm，阳极与针头相连，阴极连接铝箔，并将微量注射泵的流量设定为0，8ml/h，电压设置为16kV，纺丝液在高电场的作用下形成符合纳米纤维，电纺纤维以无纺膜的形式收集在接收铝箔上。

1.3 纳米纤维微观形貌的观察

将制成的样品放入真空干燥箱干燥后，用扫描电镜SEM观察其微观形貌。

1.4 5-FU/PLLA纳米纤维膜的细胞抑制实验

1.4.1 细胞培养

肝癌细胞SMMC-7721培养于含10%胎牛血清的RPMI1640培养基中。在含5%CO2，37℃培养箱中孵育。隔天换液，细胞铁壁密度达80%左右传代。

1.4.2 实验分组

共分为4组，纯膜组为不含5-FU的PLLA纳米纤维膜，实验组分别为载药量为1%，3%和5%的5-FU/PLLA载药纳米纤维膜。

1.4.3 MTT测定SMMC-7721细胞的抑制率

将纳米纤维膜制成直径为1cm的圆形薄片，放入24孔板中。加入高浓度双抗浸泡后再用RPMI1640培养液浸泡漂洗，干燥后以备细胞培养。取SMMC-7721细胞悬液加入24孔板（3×104/孔），5%CO2，37℃培养箱中孵育过夜后弃去原液，每孔加入10%MTT溶液的培养液，继续于37℃，5%CO2孵箱中培养4h。终止培养，小心吸取孔内培养的上清液，每孔加入DMSO，行MTT检测（检测波长为490nm），并计算细胞存活率。

2 结果与分析

2.1 纤维形貌观察

图1是同一纺丝工艺下，静电纺PLLA和载药PLLA纳米纤维膜的扫描电镜图片。从图中可以看出，在浓度为5%PLLA体系中，当药物的浓度为1%，3%时纤维的产量较高，纳米纤维没有珠节存在，成形较好，且分布比较均匀。当5-氟脲嘧啶的浓度为5%时，这时的静电纺丝效果不佳，在纤维的表面可以很明显的看到珠串现象以及纤维之间出现了黏连和分支现象。

图1 SEM观察结果。（a）纯PLLA；（b）1% 5-FU；（c）3% 5-FU；（d）5% 5-FU。

2.4 载5-FU纳米纤维膜对SMMC-7721细胞的抑制作用

根据实验结果可知，随着纳米纤维膜中5-FU的含量增加，纳米纤维膜对细胞的抑制作用也逐渐增强。当载药量为1%时，对细胞的抑制率为32.41%；当载药量增加到3%时，对细胞的抑制率增加到61.4%；当载药量为5%时，此时对细胞的抑制率高达89.90%。说明随着药物的含量增加，该纳米纤维膜对SMMC-7721的杀伤作用有逐渐增强的趋势。而不含5-FU的纯PLLA纳米纤维膜则基本没有细胞抑制作用，其细胞抑制率仅为4.62%。

3 结论

（1）通过静电纺丝技术制备了载5-氟脲嘧啶的纳米纤维膜，以几乎不溶于水的化疗药物为药物模型，制备了一种抗癌药物新剂型，改善了由于传统给药方式对患者所造成的伤害以及药物的毒副作用和提高了药物的生物利用率等。