纳米医学与生物治疗发现杂志
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抽象的

仿生纳米粒子的力量

达米·奥索迪

抽象的

许多医疗服务专家不了解纳米医学以及它如何改变医疗护理演练。许多人没有机会学习纳米技术的基础知识以及改善药物输送的创新纳米材料。本介绍背后的动机是为仿生纳米粒子提供一个序言，并对其能力以及它们如何改善纳米医学的作用有一个基本的理解。它将让人们了解仿生纳米颗粒的有用性和品质，以及如何控制这些微妙之处以提高纳米颗粒在药物输送方面的能力，特别是在引起剧烈反应的疾病中。本介绍还将检查纳米颗粒的进展。例如，减少对纳米粒子的不敏感反应，提高对内皮单层和肿瘤细胞的熟练程度和更简单的浸润的关注。由于医疗服务专家熟悉仿生学的可能性，会员可以与不同的参与者一起参与直观练习来设置材料。

日常材料和工艺

纳米技术的许多好处取决于这样一个事实：可以在极小的尺度上定制材料的结构以实现特定的性能，从而极大地扩展了材料科学工具包。使用纳米技术，可以有效地使材料变得更强、更轻、更耐用、更具反应性、更像筛子或更好的电导体，以及许多其他特性。目前市场上和日常使用中的许多日常商业产品都依赖于纳米级材料和工艺：

纳米级添加物质或纹理表面药物可以在靠近家庭身体覆盖物的地方提供轻质弹道能量重定向，或者可以帮助它们对抗皱纹、重新着色和细菌生长。 眼镜、电脑和相机显示器、窗户和其他表面上的透明纳米级薄膜可以使它们防水、防积垢、抗反射、自清洁、不受明亮或红外光的影响、防雾、抗菌、防刮擦或导电。 纳米级材料开始赋予可清洗、坚韧的“精巧纹理”，配备适应性强的纳米级传感器和设备，具有健康监测、太阳能捕获和通过开发获取能源的能力。 汽车、卡车、飞机、轮船和太空艺术的轻量化可能会带来巨额的燃料投资资金。聚合物复合材料中的纳米级添加物质正被用于本垒打棒、网球拍、自行车、巡洋舰头部保护器、汽车零部件、行李和测力仪器外壳，使其重量轻、硬化、坚韧且坚固。碳纳米管片目前正在交付用于尖端飞行器。例如，重量轻和导电性的结合使它们成为电磁保护和温度管理等应用的理想选择。 化合物的纳米生物工程有望将木片、玉米秆、未受精的耐久草等中的纤维素转化为燃料乙醇。纤维素纳米材料已在广泛的现代领域显示出预期的应用，包括小工具、开发、捆绑、食品、能源、医疗服务、汽车和保障。纤维素纳米材料比许多其他纳米材料更便宜，并且在不同的特性中，促进了惊人的重量比。 汽车产品中的纳米设计材料采用了高功率电池供电的电池框架；用于温度控制的热电材料；具有较低移动阻力的轮胎；高效率/省力的传感器和小工具；超薄薄膜敏锐阳光导向板；以及燃料添加物质，以实现更清洁的烟雾和更广泛的范围。 纳米结构艺术涂层比传统的机器零件耐磨涂层表现出更显着的强度。采用纳米技术的油膏和机油还可以显着减少行驶里程，从而从根本上延长从电力仪器到机械硬件等各种运动部件的使用寿命。 纳米颗粒逐渐用于催化以支持合成反应。这减少了对于实现预期结果至关重要的反应材料的数量，节省了现金并减少了毒物。两个主要应用是炼油和汽车排气系统。 纳米设计材料可制成无与伦比的家庭用品，例如脱脂剂和去污剂；生态传感器、空气净化器和通道；抗菌化学品；以及特定的油漆和固定物品，例如防污和检查的自洁房屋油漆。 纳米级材料还被整合到各种单独的考虑项目中，以提高执行力。纳米级二氧化钛和氧化锌长期以来一直用于防晒霜中，以提供防晒保护，同时在皮肤上似乎无法察觉

电子和 IT 应用

纳米技术极大地促进了计算和电子领域的重大进步，带来了更快、更小、更便携的系统，可以管理和存储越来越多的信息。这些不断发展的应用包括：

晶体管是支持所有尖端计算的基本开关，通过纳米技术变得越来越简单。当新世纪到来时，普通半导体的尺寸为 130 至 250 纳米。2014年，英特尔制造出了14纳米半导体，IBM在2015年制造出了最初的7纳米半导体，随后劳伦斯伯克利国家实验室在2016年展示了1纳米半导体！更温和、更快、更好的半导体可能意味着很快你的电脑的整个内存可能会被存放在一个单独的小芯片上。

使用磁性随机存取存储器（MRAM），个人电脑将很快“肯定”拥有这种选择。MRAM 具有纳米级磁性通道交叉点，可以在系统关闭时快速、充分地存储数据或支持继续播放精彩片段。

目前正在销售的超高质量演示文稿和电视利用量子点来创造更活泼的音调，同时更加节能

医疗和保健应用

纳米技术已经在拓宽临床医生目前可用的医疗工具、知识和疗法。纳米医学是纳米技术在医学中的应用，利用生物现象的自然尺度为疾病预防、诊断和治疗提供精确的解决方案。以下是该领域最新进展的一些示例：

• 商业应用已将金纳米粒子调整为对集中核酸组位置的测试，并且金纳米粒子还作为针对恶性肿瘤和其他感染的预期疗法进行临床检验。

• 纳米技术支持的更好的成像和演示设备正在为预先确定、更个性化的治疗选择和更好的恢复成功率做好准备。

能源应用

纳米技术正在传统能源中得到应用，并极大地增强了替代能源方法，以帮助满足世界日益增长的能源需求。许多科学家正在寻找开发清洁、负担得起的可再生能源的方法，以及减少能源消耗和减轻环境毒性负担的方法：

• 纳米技术正在通过更好的催化作用提高从原油材料生产燃料的效率。它还通过提高燃烧效率和减少接触来减少车辆和动力装置的燃料利用率。

• 纳米技术还被应用于石油和天然气开采，例如，在出海活动中使用纳米技术支持的气举阀，或使用纳米颗粒来识别极小的井下石油管道破裂。

• 研究人员正在探索碳纳米管“洗涤器”和碳层，以将二氧化碳从发电厂废气中分离出来。

结论与意义： 许多医疗保健专业人员并不了解纳米医学以及该领域的新进展。对仿生学作为靶向药物输送系统的基本了解可以增加与会者对纳米医学实践的了解，并为专业人员提供促进患者护理的工具。