纳米技术在生活中的应用

1、请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 陕西国防工业职业技术学院陕西国防工业职业技术学院 题目： 纳米技术在生活中的应用 专业： 应用电子技术 姓名： 支丹阳 指导教师(职称)： 王兴君 二 0 一一年十一月 1 日 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 纳米技术在生活中的应用 电子信息学院电子信息学院 应用电子技术应用电子技术 支丹阳支丹阳 31309126 摘要具有纳米量级的超微粒构成的固体物质的纳米材料在治理有害气体方面、污水处理 方面、汽车等领域都有一定的研究。本文综述了纳米材料在以上各个方面的应用。 随着纳米材料和纳米技术在环保方面的应用更深入的研究，将会给我国乃至

2、全世界 在治理环境污染方面带来新的机会。 关键词纳米技术 有害气体和污水处理 生物技术与器件 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 目录 引言.- 4 - 1 纳米简介.- 4 - 2、纳米材料的特殊性质.- 5 - 3、纳米技术在治理有害气体方面的应用.- 6 - 4、纳米技术在污水处理方面的应用.- 6 - 5、纳米新材料在汽车上的应用.- 6 - 5.1 纳米技术在汽车润滑油上的应用.- 7 - 5.2 纳米生物技术与器件.- 7 - 6、纳米材料在工程上的应用.- 8 - 7、纳米材料在在催化方面的应用.- 8 - 8、纳米材料在涂料方面的应用.- 8 - 9、纳米材料在精细

3、化工方面的应用.- 9 - 10、纳米技术的应用前景.- 9 - 参考文献.- 12 - 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 纳米技术在生活中的应用 引言引言 纳米材料是指具有纳米量级的超微粒构成的固体物质、纳米材料具有三个结构特点 1、结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级（1100nm）； 2、存在大量的界面或自由表面； 3、各纳米单元之间存在一定的相互作用。 由于纳米材料结构上的特殊性，使纳米材料具有一些独特的效应，主要表现为小尺寸 效应和表面或界面效应，因而在性能上与相同组成的微米材料有非常显著的差异，体现出 许多优异的性能和全新的功能。运用于生物医学领域的纳米材料被称之为纳米

4、生物材料。 纳米是一种度量单位，1纳米为十亿分之一米。纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结 构，在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技术，称为纳米技术。纳米技术将会带来 一场技术革命，从而引起21世纪又一场产业革命。 纳米材料(又称超细微粒、超细粉末)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典 型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面 效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是 在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 1 纳米简介纳米简介 所谓纳米技术，是指在 0.1100 纳米的尺度里，研究电子、原

5、子和分子内的运 动规 律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米 尺度下隔离出 来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性， 而利用这些特性制造具 有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。 纳米技术与微电子技术的主要区别是：纳米技 术研究的是以控制单个原子、分子 来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的； 而微电子技术则主要通 过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人 们研究和开发 纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。 纳米技术是一 门交叉性很强的综合学科， 研究的内容涉及现代科技的广阔领域。 1993 年，国际纳米

6、科 技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、 纳米化学、纳米生物学、纳米 加工学和纳米计量学等 6 个分支学科。其中，纳米 物理学和纳米化学是纳米技术的理论 基础， 而纳米电子学是纳米技术最重要的内 容。 纳米是一个微小的长度单位，1 纳米等 于 10 亿分之一米。根头发丝有 7 万到 8 万纳米。纳米技术这个词汇出现在 1974 年。 纳米科学、纳米技术是在 0。10 到 100 纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规 律及特性。纳米材料是 纳米技术的重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。碳纳 米管自从 1991 年被发现以来，就一直被誉为未来的材料。碳纳米管在强度上大

7、约比钢强 100 倍，其传热性能优于所有已知的其它材料。碳纳米管具有良好的导电性，在 常温下导 电时，几乎不产生电阻。纳米陶瓷材料在 1600 摄氏度高温下能像橡皮 泥那样柔软， 在 室温下也能自由弯曲。 1998 年世界上第一只纳米晶体管制成， 从 到 1999 年 100 纳米 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 芯片问世，使 20 世纪最后 10 年世界上出现的“纳米热”进一 步升温。 我国在纳米技 术领域占有一度之地， 处于国际先进行列。 已成功制备出包括金属、 合金、氧经化物、 氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出 多种同轴纳米电缆，掌握了 制备纯净碳纳

8、米管技术，能大批量制备长度为 2 至 3 毫米的超长纳米管。合成的最细的 碳纳米管的直径只有 0.33 纳米，这不但打破 了我国科学家自已不久前创造的直径只为 0.5 纳米的世界纪录， 而且突破了日本 科学家 1992 年所提出的 0.4 纳米的理论极限值 纳 米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大。 纳米技术未来的应用将远远 超过计算机 工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设 计和应用，将给传统 产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、 化工、石油、汽车、军事装备、 通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的 “材料革命”现在我国以纳米材料和纳米 技术注册

9、的公司有近 100 个，建立了 10 多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、 服装已批量生产，象电脑工 作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米 技术的新型油漆， 不仅耐洗刷性提高了十几倍， 而且无毒无害无异味。 一张纳米光盘上 能存几百部， 上千部电影，而一张普通光盘只能存两部电影。纳米技术正在改善着、提高 着人 们的生活质量。 2 2、纳米材料的特殊性质、纳米材料的特殊性质 2.1 力学性质。高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的 材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合 Frank-Reed 模型, 其临界位错圈的直径比纳米

10、晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所 以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。 2.2 磁学性质。当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过 1.55Gb/cm2,在这情况下,感应 法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为 3%,已不能满足需要,而纳米多层 膜系统的巨磁电阻效应高达 50%,可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏 度和低噪音。 2.3 电学性质。由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料, 甚至发生尺寸诱导金属绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞 效应制成的纳米电子器件具有超高速、超

11、容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来 全面取代目前的常规半导体器件。 2.4 热学性质。纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值, 这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储 热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。 3、纳米技术在治理有害气体方面的应用纳米技术在治理有害气体方面的应用 大气污染一直是各国政府需要解决的难题，空气中超标的二氧化硫（SO2）一氧化碳 (CO)和氮氧化物(NOC)是影响人类健康的有害气体，纳米材料和纳米技术的应用能够最终解 决产生这些气体的污染源问题。工业生产中使用的汽油、柴油以及

12、作为汽车燃料的汽油、 柴油等，由于含有硫的化合物在燃烧时会产生SO2气体，这是SO2的最大污染源。所以石油 提练中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。纳米钛酸钴（CoTiO3）是一种非常好的石油脱 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 硫催化剂。以半径55nm70nm的钛酸钴作为催化活体多孔硅胶或Al2O3陶瓷作为载体的催化 剂，其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01%达到国际标准。工业生产中使 用的煤燃烧时也会产生SO2气体，如果在燃烧的同时加入一种纳米级助烧催化剂不仅可以使 煤充分燃烧，不产生一氧化硫气体，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物， 而不产生二氧化硫

13、气体，从而杜绝有害气体的产生。 4、纳米技术在污水处理方面的应用、纳米技术在污水处理方面的应用 污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污 水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低#成本高#存在二次污染 等问题，污水治理一直得不到很好解决$纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。 污水中的重金属是对人体极其有害的物质。它从污水中流失，也是资源的浪费。新的一种 纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等安全提炼出来，变害为宝。一种新型 的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的 1020倍.因此它能将污

14、水中悬浮物完全吸附并沉淀下来，先使水中不含悬浮物，然后采用 纳米磁性物质、纤维和活性炭的净化装置。能有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等污 染物。经前二道净化工序后，水体清澈，没有异味，口感也较好。再经过带有纳米孔径的 特殊水处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以将水中的细菌、病 毒100%去除，得到高质量的纯净水，完全可以饮用。这是因为细菌#病毒的直径比纳米大， 在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，就会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、 元素则保留下来。纳米技术在汽车上的应用前景纳米技术能够从汽车车身应用到车轮，几 乎可以涵盖一辆汽车的全部，纳米技术在汽车材料上的广泛应

15、用，也将使汽车产生质的飞 跃。就目前来说，只有纳米技术。才是新世纪汽车发展的核心技术。 5、纳米新材料在汽车上的应用、纳米新材料在汽车上的应用 目前，纳米技术在汽车上的运用主要在以下方面：一般塑料常用的种类有PP(聚丙烯)、 PE (聚乙烯、PVC (聚氯乙烯)、ABS (方烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PA(聚酰胺)、PC(聚碳酸酯)、 PS(聚苯乙烯)几十种,满足一些行业的特殊需求,用纳米材料改变传统塑料的特性,呈现出优 异的物理性能,强度高，耐热性强，重量更轻。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料 很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功能塑料最引起汽车业内人士兴趣的，有阻燃塑料、 增强塑料、抗

16、紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是以纳米级超大比表面积的无卤阻 燃复合粉末为载体，经表面改性可制成的阻燃剂，利用纳米技术添加到聚乙烯中。由于纳 米材料的粒径超细，经表面处理后具有相当大的表面活性，当燃烧时其热分解速度迅速， 吸热能力增强。从而降低基材表面温度，冷却燃烧反应$同时当阻燃塑料燃烧时，超细的纳 米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，此碳化层起到隔热、隔氧、 抑烟和防熔滴的作用。从而起到阻燃作用。 5.1 纳米技术在汽车润滑油上的应用纳米技术在汽车润滑油上的应用 纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不对任何润滑油系 请浏览后下载，资料供参考，期

17、待您的好评与关注！ 列添加剂、处理剂、稳定剂、发动机增润剂或减磨剂等产生作用，只是在零件金属表面自 动形成纯烃类单个原子厚度的一层保护膜。由于这些极微小的烃类分子间的相互吸附作用， 能完全填充金属表面的微孔，它们如液态的小滚珠，最大可能地减少金属与金属间微孔的 摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加34倍，磨损面减少16倍。由于金属 表面得到了保护，减少了磨损，耗能大大减少，使用寿命成倍增长%而且无任何副作用。 纳米技术在生命科学中的应用现代科技的发展，使人们可以借助仪器观测到自然环境 下纳米量级的微观世界。通过对生物分子的观测，人们可以更直观地了解生物分子的形态 和分子间的相互作用

18、，分析蛋白质和DNA的结构与功能。采用特殊的手段，人们甚至可以操 纵生物大分子，得到不同结构的新的生物分子，了解大分子的功能与特性。运用纳米技术 制作的纳米器件，可以用作疾病诊断与治疗，为现代医学诊疗增加了一个强有力的工具。 应用于生命科学中的纳米材料可称之为纳米生物材料，它是指由具有纳米量级的超微粒构 成的。具有良好生物相容性的功能材料$由于纳米材料结构上的特殊性，使纳米生物材料具 有一些独特的效应，主要表现为小尺寸效应和表面或界面效应$纳米材料与相同组成的微米 材料在性质上有非常显著的差异%它有其特殊的生物学效应，可以应用于多个方面$如纳米 金属的毒性低，传感特性和弹性模量接近生物组织。细

19、胞可在其表面生长，并可修复病变 组织，纳米羟基磷灰石人造骨材与生物骨质的成分相近，强度和密度也相近，因而能与人 体骨折部分完全融合，可替代不锈钢材料用于人体矫正手术。纳米微粒在癌症的监测、治 疗，细胞和蛋白质的分离，基因治疗，靶向和缓释控药物等中都可发挥重要作用。 5.2 纳米生物技术与器件纳米生物技术与器件 纳米生物技术是纳米技术和生物技术相结合的产物，例如：更加复杂的生物芯片技术，是 将纳米技术引入生物芯片，主要包括两方面：一方面是纳米复合材料在生物芯片制备方面 的应用，增强核酸、蛋白质与片基之间静态与动态的粘附力，促进小型化、高分辨率与多 功能化；另一方面，拓宽生物芯片的应用范围，如植物

20、药有效成分的高通量筛选，癌症等 疾病的临床诊断，还可作为细胞内部信号的传感器。结合微电子磁技术，生物芯片已应用 于单细胞分离、单基因突变分析、基因扩增与免疫分析。在微小的硅材料表面，制造出能 够对微量样品进行变性、分离、纯化、电泳、PCR扩增、加样、检测等微小结构，把过去在 一个实验中的各个步骤，微缩于一个芯片上。 6、纳米材料在工程上的应用、纳米材料在工程上的应用 纳米材料的小尺寸效应使得通常在高温下才能烧结的材料如 Si C,BC 等在纳米尺度下 在较低的温度下即可烧结,另一方面,纳米材料作为烧结过程中的活性添加剂使用也可降低 烧结温度,缩短烧结时间。由于纳米粒子的尺寸效应和表面效应,使得

21、纳米复相材料的熔点 和相转变温度下降,在较低的温度下即可得到烧结性能良好的复相材料。由纳米颗粒构成的 纳米陶瓷在低温下出现良好的延展性。纳米 Ti O2 陶瓷在室温下具有良好的韧性,在 180 C 下经受弯曲而不产生裂纹。纳米复合陶瓷具有良好的室温和高温力学性能,在切削刀具、 轴承、汽车发动机部件等方面具有广泛的应用,在许多超高温、强腐蚀等许多苛刻的环境下 起着其它材料无法取代的作用。随着陶瓷多层结构在微电子器件的包封、电容器、传感器 等方面的应用,利用纳米材料的优异性能来制作高性能电子陶瓷材料也成为一大热点。有人 预计纳米陶瓷很可能发展成为跨世纪新材料,使陶瓷材料的研究出现一个新的飞跃。纳米

22、颗 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 粒添加到玻璃中,可以明显改善玻璃的脆性。无机纳米颗粒具有很好的流动性,可以用来制 备在某些特殊场合下使用的固体润滑剂。 7、纳米材料在在催化方面的应用、纳米材料在在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效 率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成 生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中 心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速 度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米

23、微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高 1015 倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在 溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙 的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子空穴对。在电场作用下,电 子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 8、纳米材料在涂料方面的应用、纳米材料在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大 的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机 遇,使得

24、材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米 复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和 功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的 性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂 层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、 半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可 进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上 应用可起到杀菌保洁作用。在标牌

25、上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳 能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的 透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。 9、纳米材料在精细化工方面的应用、纳米材料在精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方 面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑 料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米 SiO2,可以提 高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米 Al2O3,和 SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡 胶的耐磨性和介

26、电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳 米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。纳米科学是一门将 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！ 基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学 等。21 世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21 世纪最重要、 最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生 物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可 能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境

27、保护等重大问题。 10、纳米技术的应用前景、纳米技术的应用前景 现在,纳米技术已经坐上高速行驶的列车，我们周围的各个领域，生物、化学、 物理， 就连我们的日常生活，衣食住行，纳米技术都无处不在。 2.1 纳米技术在军事上的应用 第一，纳米武器具有非凡的智能化功能。量子器件的工作速度比半导体器件快 1000 倍， 因此，用量子器件取代半导体器件，可以大大提高武器装备控制系统 中的信息传输、存储 和处理能力。 采用纳米技术可使现有雷达在体积缩小数千 倍的同时，其信息获取能力提 高数百倍；能够将超高分辨力的合成孔径雷达安放 在卫星上，进行高精度对地侦察。纳米 技术还可以使武器表面变得更“灵巧”，使

28、用纳米材料制造潜艇的蒙皮，甚至可以灵敏地 “感觉”水流、水温、水压等极细微 的变化，并及时反馈给中央计算机，最大限度地降低噪 声、节约能源；能根据水 波的变化提前“察觉”来袭的敌方鱼雷，使潜艇及时做规避机动。 用纳米材料做 军用机器人的“皮肤”可以使之具有比真人的皮肤还要敏感的“触感”，从而能 更有 效地完成军事任务。 第二，武器装备系统超微型化。纳米技术使武器的体积、重量 大大减小。用量子 器件取代大规模的集成电路， 可使武器控制系统的重量和功耗成千倍 的减小。纳 米技术可以把现代作战飞机上的全部电子系统集成在一块芯片上， 也能使目 前需 车载的电子战系统缩小至可由单兵携带。 用纳米技术制造

29、的微型武器，其体积 只有 昆虫大小， 却能像士兵一样遂行各种军事任务。 由于这些微型武器隐蔽性好， 它们可以 潜在敌方关键设备中长达几十年之久。平时相安无事，战时则可群起而 攻之，令人防不胜 防。 第三，由于用纳米技术制造的微型武器系统，一般来说几乎没有肉眼看得见的硬 件 单元的连接，省去了大量线路板和接头，因此与其他的小型武器相比，其成本 将低得多， 而运用也十分方便。6如用一架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微 机电系统探测器空 投到敌军可能部署和地域或散布在天空中， 而利用纳米技术生 产出的纳米卫星的重量小 于 0.1 千克，一枚“飞马座”级运载火箭一次即可发射数 百乃至数千颗卫星，覆盖全

30、球， 完成侦察和信息转发任务。正因为如此，美国战 略研究所的一位科学家说：“道理很简单， 如果美国 10 艘航空母舰毁了四五艘， 可能会重创美国军力。 如果以这笔钱来发展袖珍 武器，那么我们可以以量取胜， 毁了 100 艘袖珍潜艇或飞机，也无关痛痒。 第四， 纳 米武器与传统的武器明显不同还表现在， 它以神经系统为主要打击目标。 信息技术的发 展使战争形态发生了根本的变化，一方面，打击手段不断智能化、 精确化；另一方面，打 击目标也从传统的工业生产设施转向信息系统。纳米武器 由于具有超微型和智能化的明显 优势， 打击敌方的神经系统必然是纳米武器的首 选目标，通过纳米武器所焕发出来的巨 大战争威

31、力而使敌方宏观作战体系“突然 瘫痪”，以致不得不屈服于微型武器所造成的战争 压力。 此外，纳米技术在隐身材料、防护涂层、军事能源的使用等方面有重要作用 2.2 纳米技术在现代医学上的应用 在医学检验学领域，使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检 测少量血液，就 能通过其中的蛋白质和 DNA(脱氧核糖核酸)诊断出各种疾病。在膜技术 方面，用 纳米材料制成独特的纳米膜，能过滤、筛去制剂的有害成分，消除因药剂产生的 污染，从而保护人体。在抗癌的治疗手段方面，德国一家医院的研究人员将一些 极其细小 的氧化铁纳米颗粒， 注入患者的癌瘤里， 然后将患者置于可变的磁场中， 使患者癌瘤里 请浏览后下载，资料供参考

32、，期待您的好评与关注！ 的氧化铁纳米颗粒升温到 4547，这一温度足以烧毁癌瘤细胞， 而周围健康组织却不 会受到伤害。 光学相干层析术(OCT)已于 19971224 由清 光学相干层析术(OCT) (OCT 华大学单原子探测实验室研制成功，被科学家称为“分子雷达”。OCT 的分辨率 达 1um，比 CT 和核磁共振术的精密度高出上千倍。它能每秒 2000 次完成生物体 内活细 胞的动态成像，观察活细胞的动态，发现单个细胞病变，且不会象 X 光、 CT、磁共振那 样杀死活细胞。所以，人们将可能把疾病扼杀在萌芽时期，没必要 等到生命的尾声才被 CT 或磁共振查出癌组织病变。激光单原子分子 激光单

33、原子分子探测术可在 激光单原子 分子 含 1000 亿亿(1019)个原子或分子的 1cm3 气态物质中， 在单个原子分子层次上准 确获取其中的一个，所以具有高灵敏性。使用此探测术，科学家希望对生物体尤 其是人体 内生物分子的活动进行探测，以找到影响人类健康的某些因素。通过探 测人的唾液、血液、 粪便以及呼出气体，及时发现人体中的各种致病或带病游离 分子。微小探针技术 微小探 针技术可向人体内植入，根据不同的诊断和监测目的，可定位于体 微小探针技术 内的不 同部位，也可随血液在体内运行，随时将体内的各种生物信息反馈于体外 记录装置。已有 科学家为糖尿病人研究出一种超小型的葡萄糖检测系统，该系统

34、 植入皮下，监测人体血糖 水平，在必要时释放出胰岛素，使病人体内的血糖和胰 岛素含量保持正常水平。 在医药 学领域，纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便。数层纳米粒 子包裹的智能药物进 入人体后，可主动技索并攻击癌细胞或修补损伤组织。从最 近召开的我国首届纳米生物医 药研讨会获悉， 我国已成功地研制出纳米级的新一 代抗菌药物。这种粉末状的纳米颗粒 直径只有 25 纳米，对大肠杆菌、金黄色葡 萄球菌等致病微生物有强烈的抑制和杀灭作用， 还具有广谱、亲水、环保等多种 性能，并因使用天然矿物质而不会产生耐药性。纳米粒载 体之所以引人注目，是 因为它可以改变药物的体内分布。 将药物粉末或溶液包埋在

35、直径 为纳米级的微粒 中， 以纳米粒作为药物载体。 作为药物载体的纳米粒是粒径大小介于 101 000nm 的固态胶体颗粒。若在纳米粒中加入磁性物质，通过外加磁场将其导向靶位， 对 于浅表部位病灶或对于外加磁场容易触及的部位具有一定的可行性。 在影像学诊 断中， 纳米粒可被广泛应用。例如：纳米氧化铁造影剂是一种水性胶质，静脉注 射纳米氧化铁造 影剂以后，氧化铁颗粒被血液带到身体的各部位，只是在肝脏和 脾脏被网状内皮细胞吸收。 肝脏内的网状内皮细胞是由枯否细胞的巨噬细胞构 成，它可以吞噬氧化铁颗粒，而恶性肿 瘤细胞仅含有少量的否细胞，没有大量吸 收氧化铁的作用。 纳米氧化铁造影剂就是利用 正常细

36、胞和恶性肿瘤细胞之间的这 种功能差异， 显示出其对这些病灶诊断的特异性 纳米氧化铁在正常细胞和肿 瘤细胞的数量不同，会造成信号强度的差别，这种差别在磁共 振图像中，由于正 常组织吸收纳米氧化铁表现为暗的低信号， 而病灶不吸收纳米氧化铁 表现为亮的 高信号，这样，病灶与正常组织在磁共振图像上会有较大的对比。 纽约大学 的一个实验室最近制造了一个纳米级机器人。研究人员认为， 将来纳米级机器人可遨游于 人体微观世界，随时清除人体中的一切有害物质，激 活细胞能量，使人不仅仅保持健康， 而且延长寿命。 其他用于临床的纳米材料有人工关节面和关节腔、美容植入物、口腔正畸 物 等。 总的看来，纳米技术已广泛地应用在医学上，终有一天我们会看到各种各样的纳 米器件：纳米生物传感器用于监测、收集、传递体内细胞的健康状态和病变 信息；纳 米药房用于存储、运