纳米生物医用材料的进展研究

1、.：.；生物医用资料的研讨进展生物医用资料是用来对于生物体进展诊断、治疗、修复或交换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术资料，它是研讨人工器官和医疗器械的根底，己成为资料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃开展和艰苦突破，生物资料己成为各国科学家竞相进展研讨和开发的热点。 研讨动态迄今为止 ,被详细研讨过的生物资料已有一千多种 ,医学临床上广泛运用的也有几十种 ,涉及到资料学的各个领域。目前生物医用资料研讨的重点是在保证平安性的前提下寻觅组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、耐久、多用途的生物医用资料，详细表达在以下几个方面：1. 提高生物医用资料的组织相容性途径不外乎有两种，一是运用天然高

2、分子资料，例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表达；二是在资料外表固定有生理功能的物质，如多肽、酶和细胞生长因子等，这些物质充任临近细胞、基质的配基或受体 ,使资料外表构成一个能与生物活体相顺应的过渡层。2. 生物医用资料的可降解化组织工程领域研讨中 ,通常运用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的暂时支架。其中组织工程资料除了具备一定的机械性能外，还需具有生物相容性和可降解性。英国科学家发明了一种可降解淀粉基聚合物支架。以玉米淀粉为根本资料， 分别参与乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素 ,再分别对应参与不同比例的发泡剂 (主要为羧酸 )，注塑成

3、型后就可以获得支撑组织再生的可降解支架。3. 生物医用资料的生物功能化和生物智能化利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有资料的外表 ,经过外表修饰构建新一代的分子生物资料 ,来引发我们所需的特异生物反响 ,抑制非特异性反响。例如将一种名叫玻璃粘连蛋白 ()的物质固定到钛外表，发现固定的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。4开发新型医用合金资料生物顺应性优良的Zr、Nb、Ta、Pd、Sn合金化元素被用于取代钛合金中有毒性的Al、V等，如Ti -15Zr - 4Nb - 2Ta和Ti - 12Mo - 6Zr - 2Fe等合金的生物亲和性显著提高，,耐蚀及机械性能也有较

4、大改善，Ti-Ni和Cu、Zn、Al等外形记忆合金由于具有外形记忆和超弹性双重功能，在脊椎校正、断骨固定等方面有特殊的运用。5作为研讨热点的纳米生物资料目前获得本质性进展的是纳米控释技术和纳米颗粒基因转移技术。这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转移载体，将药物、DNA和RNA等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其外表，同时也在颗粒外表耦联特异性的靶向分子，如特异性配体、单克隆抗体等，经过靶向分子与细胞外表特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，实现平安有效的靶向性药物和基因治疗。6加强生物医用资料的治疗特性研讨阐明，肿瘤部位的神经和血管都不兴隆，经过温热疗法可以选择性杀死癌细胞。通常采

5、用铁磁资料植入肿瘤部位，在交变磁场作用下经过磁滞加热使癌细胞死亡。由于铁磁资料不具备生物活性，加热后要用外科手术的方法去除，给患者带来不便。而铁磁微晶玻璃Fe2O3 - CaO -SiO2可以将磁滞与良好的生物相容性结合，即使长期留在人体内也无不良影响。7研制具有多种特殊功能的生物资料如：膜式人工肺中运用的透氧气和二氧化碳的资料；用于植入体内降解缓蚀性资料和经过皮肤吸收的液晶缓蚀膜资料；用于口腔医学临床的金属和陶瓷与用碳纤维加强的复合资料。 研讨热点1. 生物资料外表改性:改良和开展生物医用资料的血液相容性和组织相容性以及生物资料分子相容性评价新方法研讨。今后对资料生物相容性的研讨主要集中在以

6、下3个方面：生物医用资料对组织、器官的全面生理影响；降解资料在体内的代谢过程；生物医用资料对细胞、组织、器官间的信息传送、基因调控的影响。新的生物相容性内容的研讨对资料的生物学评价提出新的要求，除了目前的ISO10993规范外，新的评价方法将从以下几个方面展开：生物医用资料对人体免疫系统的影响；生物医用资料对各种细胞因子的影响；生物医用资料对细胞生长、调亡的影响；降解控释资料对人体代谢过程的影响；智能资料对人体信息传送和功能调控的影响；药物控释资料、净化功能资料、组织工程资料的生物相容性评价。2. 组织工程资料：研讨具有全面生理功能的人工器官、组织支架资料、研讨新的降解资料。3. 复合生物资料

7、，有效处理资料的强度、韧性及生物相容性问题，目前研讨较多的是：合金、碳纤维/高分子资料、无机资料4. 血液净化资料，利用滤膜、吸附剂等生物资料，将体内内源性或外源性毒物致病物质专注性或高选择性地去除，从而到达治病的目的。是治疗尿毒症、各种药物中毒、免疫性疾病、高脂血症等各种疑问病症的有效手段。血液净化资料的研讨和临床运用在日本和欧洲已成为生物资料开展的热点。我国在这一研讨领域具有一定的实力，研讨程度居于世界前列，但临床运用不够，应予以加强。5. 纳米生物资料，在医学上主要用作药物控释资料和药物载体。从物质性质上可以将纳米生物资料分为金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒和生物降解性高分子纳米颗粒；从

8、形状上可以将纳米生物资料分为纳米脂质体、固体脂质纳米粒、纳米囊纳米球和聚合物胶束。纳米资料作为基因治疗的理想载体，具有承载容量大，平安性能高的特点。近来新合成的树枝状高分子资料作为基因导入的载体值得关注。6. 口腔资料。陶瓷资料脆弱的挠曲强度不断困扰着牙科医生和患者。而牙科修复学中颜色的再现问题是影响牙齿及修复体客观的一个重要要素。因此牙科陶瓷技术是沿着抑制资料的脆性，准确测定牙的颜色并提供组成、性能稳定的陶瓷资料的方向开展的。7. 生物体植入集成电路，包括生物功能修复集成电路的设计与制造；生物功能修复IC封装资料及其生物相容性研讨；生物电传感资料及其生物相容性研讨。8. 我国生物医用资料的研

9、讨热点。国家自然科学基金工程“生物医用资料根本科学问题的研讨选定以下领域作为研讨热点：具有诱导组织再生的骨、软骨及肌腱等基底和框架资料的设计原理和组织诱导机制；赋予资料抗凝血性和生物活性的外表设计和改性原理；具有特异性识别细胞和血液中致病毒物分子的资料的分子识别规律和机制；能识别特定病变组织、器官及细胞受体的靶向型生物活性物质控释体系的资料设计原理和控释机制；以及资料的制备方法学和质量控制体系的科学根底。 我国生物医用资料研讨的对策我国生物医用资料的研讨虽然获得一些令人瞩目的成果，但整体程度不高，跟踪研讨多，源头创新少。在产业化方面，生物医用资料及其制品占世界市场的份额缺乏2，主要依托进口，产

10、品技术构造和程度根本上处于初级阶段。结合我国国情和学科开展趋势，中国 生物资料结合会副主席、南开大学教授俞耀庭先生提出，我国应该在以下五个方面开展重点研讨：一是生物构造和生物功能的设计和构建原理研讨，二是外表界面过程-资料与机体之间的相互作用机制研讨，三是生物导向性及生物活性物质的控释机理研讨, 四是生物降解吸收的调控机制研讨, 五是资料的制备方法学和质量控制体系研讨。经过上述研讨的开展，将使我国生物资料的研讨程度有较大提高，为我国生物医用资料科学及其产业的开展奠定坚实的根底。生物医用资料研讨新进展一、引 言 生物医用资料(biomedical material)，是用于对生物体进展诊断、治疗

11、、修复或交换生物体病损组织或器官，或增进生物体功能的新型功能资料，它是研讨人工器官和医疗器械的根底。生物医用资料科学是生物技术、资料科学等交汇构成的前沿交叉学科，已成为人体安康领域的重要组成部分，也是资料学科的重要分支。随着人类生活环境的改善和生活程度的提高，对生物医用资料的需求日益扩展，目前世界生物医用资料市场以每年大于20的速度增长。中国的增长速度为28，居世界首位。生物医用资料和制品产业已呈现与信息产业、汽车产业相抗衡的态势，逐渐开展成为本世纪世界经济的支柱产业之一。 目前生物医用资料产业仍以常规资料居主导位置。2000年全球医疗器械市场已达1650亿美圆，其中生物医用资料及制品约占50

12、。硬组织资料是生物资料的重要组成部分，目前大约占整个生物资料产品销售额的1/5。以骨缺损修复资料为例，美国每年有600多万例骨伤，50万-60万人需骨修复资料，市场为每年6亿10亿美圆。据统计，我国全国骨缺损病例每年为300万例，对骨修复资料的需求每年是200万例，目前的实践用量每年为50万例。在中国市场，目前骨修复产品为每单元2000元人民币左右。这样目前每年有不低于10亿元人民币的市场，而潜在的市场每年是40亿元人民币。矫形外科修复资料和制品的世界市场年增长率维持在26；人造皮肤、组织黏合剂及术后防粘连制品年增长率达45；估计工程化组织和器官上市后，可开辟800亿美圆的新市场；心血管系统修

13、复资料、血液净化资料、药物缓释资料也是高速增长的领域。与此同时，生物资料前沿研讨不断获得进展，将开辟更为宽广的市场空间，并为常规资料的改性和创新提供导向。估计在今后15-20年，生物医用资料产业可到达相当于药物市场份额的规模。 生物医用资料开展迅速的主要动力全球性的人口老龄化、中青年刨伤的增多、疑问疾病患者的添加，同时以纳米技术、信息技术为主体的高新技术的开展有力地推进了生物医用资料的开展。人口老龄化进程的加速和人类对安康与长寿的追求，激发了对生物资料的需求。例如，澳大利亚2000年17以上的人口大于65岁，2005年将增至20；与此相应，人工心瓣膜、心脏起搏器等心血管系统资料和器械的市场将从

14、2000年的5600万美圆增至2005年的8000万美圆。作为世界人口最多的国家，中国已进入老龄化国家行列，生物资料的市场潜力将更加宏大。生活节拍的加快、活动空间的扩展和饮食构造的变化等要素，使创伤成为一个严重的社会问题。美国1998年用于骨骼-肌肉系统损伤患者的治疗费高达1280亿美圆，其中80需用生物医用资料治疗。同时，心脑血管疾病、各种癌症、艾滋病、糖尿病、老年痴呆症等发病率逐年添加，对急需用于诊断、治疗和修复的生物资料提出了更大的需求。二、开展情况和趋势随着生物技术的开展，不同窗科的科学家进展了广泛协作，从而使制造具有完全生物功能的人工器官显现出了愉快的前景。人体组织和器官的修复，将从

15、简单的利用器械机械固定开展到再生和重建有生命的人体组织和器官；从短寿命的组织和器官的修复开展至永久性的修复和交换。这一医学革命(特别是外科学)，对生命科学和资料等相关学科的开展提出了诸多需求，对生物医学资料的开展产生了重要的促进作用。近年来生物医用资料领域的研讨论文和恳求发明专利数的逐年快速添加(见图1)，显示了该领域研讨与开发的活泼态势。目前在生物医用资料领域以下研讨方向最为活泼：医用植入资料(尤其是活性可降解生物资料)、组织工程资料、诊断与治疗相关资料及技术(主要是生物标志和生物芯片资料)、药物释放资料。同时，纳米技术和仿生合成技术在上述研讨领域中的融入与运用，不断促使新资料、新功能的诞生

16、，已成为生物医用资料研讨领域的特征趋势。 人体组织的病变和损伤直接影响人们的生活质量，因此组织损伤的修复不断是人们非常关注的医学研讨课题。以骨组织损伤为例，采用人工资料植入体内回答或替代病变及损伤骨组织是临床上主要的治疗方法。然而，普通的人造资料植入骨缺损部位后，通常会被纤维组织包围，无法与周围的组织结合以到达对损伤的修复。20世纪70年代美国科学家发明了CaO-SiO2-Na2O-P2O5系统生物活性玻璃，并发现这类生物玻璃资料可以在人体内与骨组织发生键合反响，与骨组织有机地结合在一同。生物活性玻璃的研讨开创了生物活性资料研讨的先河。在此之后的30年，在骨修复资料方面人们的研讨主要集中在生物

17、活性玻璃、生物活性玻璃陶瓷及磷酸钙类活性陶瓷方面。进入21世纪，随着医学、细胞技术和分子生物学的开展及组织工程学的建立和快速开展，对高性能生物活性资料的要求也大大添加。从目前的开展趋势看，生物活性资料，特别是可降解的生物活性资料有能够成为在生物资料领域最有开展潜力的方向之一，在组织和器官修复方面有宏大的运用前景。为此，美国著名生物资料学家Heneh教授在上发表文章提出了第三代生物资料的概念，并指出具有生物活性同时可降解的第三代生物资料是生物医用资料开展的方向，将会对组织再生和组织工程技术的开展产生宏大的推进作用。此外，现有医用植入资料外表改性，使其外表活性化，是组织与器官替代资料开展的一个重要

18、方向。特别是现有人工关节等植入体的改性，有望在较短的时间内实现产业化。综上所述，具有生物活性的可降解生物资料(第三代生物资料)和生物活性涂层资料有望在10-20年内构成大产业，对社会经济产生艰苦影响。 在骨修复植入资料中，磷酸钙类的生物陶瓷资料如羟基磷灰石、磷酸三钙等不断是人们研讨的重点。国外曾经有较为成熟的羟基磷灰石、磷酸三钙骨修复产品。然而，羟基磷灰石生物陶瓷虽然具有较好的生物活性，但降解性和力学性能都不理想。磷酸三钙具有良好的降解性，但生物活性不理想。生物活性玻璃虽然曾经有30多年的历史，但由于其理化特性和制备工艺等方面的缘由，目前只需颗粒状产品被用于骨组织损伤修复。此外，组织工程学的快

19、速开展也导致了多孔生物陶瓷作为细胞支架资料研讨的快速开展，但其中大部分研讨集中在多孔磷酸三钙、人工改性珊瑚等方面，到目前为止还没有一种理想的多孔支架资料问世。由于以上缘由，研讨探求新型生物活性陶瓷及其复合资料曾经成为生物资料领域的一个主要研讨方向。就根底研讨而言，探求新型钙-硅基生物活性陶瓷是一个很有潜力的开展方向。人们在生物活性玻璃研讨中得到启示，钙、硅、磷等组分的组合是资料具有生物活性的重要要素之一。因此，研讨探求不同化学组成和构造的钙-硅基陶瓷，有能够找到具有优良综合性能的生物活性资料，弥补磷酸钙类生物陶瓷和生物活性玻璃的缺乏。在国际上，西班牙和日本的研讨小组近几年先后报道的硅灰石和假硅

20、灰石生物陶瓷的研讨结果，证明了硅灰石陶瓷具有较好的生物活性。在国内，中国科学院上海硅酸盐研讨所率先开展了一系列硅酸盐生物活性陶瓷的研讨，在粉体制备、活性涂层和资料活性及细胞相容性方面获得了较大的进展，并在国际上率先发表了研讨结果。在骨植入资料方面的另一个热点是复合型生物活性资料的研讨。过去的研讨显示，由于生物体是一个非常复杂的系统，生物组织实践上是一个非常复杂的复合资料，因此任何单一组分的生物资料都存在这样或那样的缺陷。而经过复合有能够制备出具有接近生物组织特性的生物资料，实现理想的组织修复目的。基于这个缘由，近年来国内外复合生物资料研讨开展也较快。国内外在高分子/磷酸钙类复合生物资料方面曾经

21、做了大量研讨任务，这些研讨包括胶原蛋白/羟基磷灰石复合资料、壳聚糖/羟基磷灰石复合资料、聚乳酸/羟基磷灰石复合资料等。近几年国内在生物活性陶瓷/生物高分子复合资料方面开展了一些有意义的前瞻性研讨，在国际上事先报道了胶原蛋白/硅酸钙、壳聚糖/硅酸钙及聚酯/硅酸钙等复合生物活性资料的阶段性研讨结果。可以说，钙-硅基生物活性陶瓷及其复合资料的制备及性能研讨是目前国际上前沿的研讨方向之一。 从硬组织修复资料的运用和产业开展情况来看，目前曾经构成产品的主要是颗粒状生物活性玻璃、AW生物活性玻璃陶瓷、羟基磷灰石人工骨修复资料、-磷酸三钙骨修复资料和自固化磷酸钙骨修复资料。其中，国外产品占了主要市场，因此，

22、具有优良性能的生物活性玻璃和生物活性陶瓷多孔支架资料有能够成为“十一五期间最具竞争力的骨修复产品。硬组织替代资料也是生物资料的重要组成部分，在各种硬组织技术产品的开发运用方面，美国、瑞士和德国的一些公司比较活泼。钛合金外表生物涂层资料是目前最被看好的硬组织种植体的资料，其中等离子喷涂技术制备的涂层资料较为胜利。目前运用最为广泛的为钛合金外表的Ti和HA涂层。但是随着人们生活程度的提高和生活质量的改善，对人工硬组织资料的性能要求也随之提高，而目前的这些涂层资料的性能依然存在一些缺乏。Ti涂层具有良好的力学性能，但是不具生物活性，在体内与宿主骨之间经常构成一层结缔组织，不能产生直接的化学结合。HA

23、涂层具有良好的生物活性，但是由于HA涂层与钛合金基体结合强度较低，影响体内运用平安性和寿命。有报道髋关节置换10年后松动率达51，再翻修率为10-18。欧美兴隆国家60岁以上者约2做了髋关节置换，假设以这样的翻修率计，其数量相当可观，并给大量的病人带来苦楚。因此，研制既具良好生物活性，又具优良力学性能的涂层资料，曾经成为势在必行的任务。我国等离子喷涂技术制备硬组织置换涂层资料的研讨开场于20世纪60年代，已有40余年历史。但由于起步较晚，总体上依然与国际先进程度存在一定差距。主要的缺乏之处有：制备工艺质量不高，产品档次较低；生物涂层资料在质量上也未到达生物学性能与力学性能完美结合，研发尚未构成

24、规模。目前羟基磷灰石涂层钛合金人工关节主要由国外产品占据了市场。因此，开发具有自主知识产权的新型生物活性陶瓷涂层具有艰苦意义。 纳米生物资料，特别是纳米复合生物资料也是一个有开展前景的研讨方向。纳米生物资料的个最主要的运用是药物的控制释放。其中无机纳米孔构造资料作为新型药物载体的研讨，是国际上近期备受关注的研讨方向。无机孔状纳米构造资料，如纳米管和介孔资料，具有纳米孔构造和高比外表特征，且构造稳定，在物质存储方面具有宽广的运用空间，利用无机纳米孔构造资料进展药物的存储与释放系统研讨具有良好的开展前景。无机纳米孔构造资料特别适用于可控性药物释放系统，经过对微孔的功能化组装，可以实现药物存储与释放

25、的定时、定速、定向完全控制。此外，纳米复合生物资料也是近来开展较快的研讨方向。从最近发表的论文情况来看，目前的研讨主要集中在纳米羟基磷灰石与胶原蛋白、聚乳酸等高分子资料复合，以此得到具有更好的力学和生物学性能的生物资料。这方面国内与国外的差距相对较小，比如清华大学曾经研讨并开发出纳米羟基磷灰石与胶原蛋白复合资料并胜利用于骨缺损修复。但是，纳米资料的平安性是一个目前人们越来越关注的问题，所以纳米生物资料能否能进步开展和得到运用与其平安性研讨结果亲密相关。 生物资料的仿生设计和制备也是生物资料研讨开展的一个主要趋势。生物是非常复杂的开放体系，其内部和环境间进展着复杂的物质、能量和信息的传输和变换。

26、随着生物的构成和进化，生物体成为充溢奥妙的各种个体，它由不同层次的各种“组元极其复杂和系列化地相互作用开展而成。从资料科学角度看，可将蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸视作自组装构成生物体的基石；将组织视同为细胞复合资料，它由细胞和细胞外基质组成。经过资料科学与生命科学的交叉，从生物大分子蛋白质、多糖和DNA之间的相互作用阐明细胞构成，为生物资料介导细胞行为的控制提供了根据，更为基因工程、基因治疗、组织工程的开展发明了条件。生命科学与资料科学的交融，启迪人们以宽广的视角思索资料科学与工程问题。以经过亿万年进化构成的生物体为极限目的，于不同层次和程度上仿生，才能够有效处理资料生物体的界面接口问题，且使资

27、料与系统智能化和环境友好化，使资料制备节能、省资源、高效化。 根据目前组织与器官修复及组织工程学快速开展的趋势和与其亲密相关的第三代生物资料有望构成大型产业的分析，今后的战略重点应该是可以原位诱导组织和器官再生与修复的生物活性资料及组织工程支架资料。从目前的开展趋势来看，以这两方面为运用背景的生物资料有能够成为组织工程和组织与器官再生技术开展的瓶颈。谁先突破这瓶颈，谁将会获得艰苦经济效益。三、政策建议生物医用资料产业开展的特点是投资风险较高，尤其是产业化前期的风险较高，而投资报答相对较慢。缘由主要有两点：一是由于生物医用资料产品进入市场前需求获得国家医疗器械管理局的审批，而审批要求申报的产品都

28、需求经过平安性检验，比如动物实验和临床实验。这就使生物医用资料产品从开发到进入市场的周期比较长。另一方面，新资料作为产品申报普通都必需经过企业来进展，科研单位在消费条件和人员方面都无法满足申报产品的要求，普通也没有单独的经费来支持申报任务。此外，由于生物医用资料产品都需经过医院进展推行，要经过临床医生的了解和认可，这个过程也比较长，使得进入市场所需时间长，添加了风险。所以，生物医用资料产业开展的一个关键矛盾在于产品开发阶段，特别是产品申报阶段需求资金支持，而这一阶段又没有学术论文等研讨成果产出，因此科研工程资金不适宜用于产品开发，但社会资金由于思索申报阶段的风险又不愿投入，使得科研单位研发出的

29、新产品在获得医疗器械管理局消费答应和临床运用答应之前处于既没有科研工程支持、又很难获得社会资金支持的处境。因此，这一阶段政府专项基金的支持是非常重要的，而这类专项基金应以最终产品获得国家食品药品监视管理局颁发注册证，准许进入市场销售为考核目的，并要求企业提供整个申报和临床实验所需经费的10。这样既降低了企业为获得新产品所承当的风险，又使企业会仔细支持整个申报和产品开发。生物医用资料未来开展趋势组织工程资料面临艰苦突破 组织工程是指运用生命科学与工程的原理和方法，构建一个生物安装，来维护、增进人体细胞和组织的生长曰指词芩鹱橹蚱鞴俚墓堋K闹饕挝袷鞘迪质芩鹱橹蚱鞴俚男薷春驮俳映倜吞岣呓】邓酢F浞椒牵

30、囟橹赴?quot;种植于一种生物相容性良好、可被人体逐渐降解吸收的生物资料(组织工程资料)上，构成细胞生物资料复合物；生物资料为细胞的增长繁衍提供三维空间和营养代谢环境；随着资料的降解和细胞的繁衍，构成新的具有与本身功能和形状相应的组织或器官；这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器宫进展构造、形状和功能的重建，并到达永久替代。近10年来，组织工程学开展成为集生物工程、细胞生物学、分子生物学、生物资料、生物技术、生物化学、生物力学以及临床医学于一体的一门交叉学科。 生物资料在组织工程中占据非常重要的位置，同时组织工程也为生物资料提出问题和指明开展方向。由于传统的人工器官(如人工肾、肝)不

31、具备生物功能(代谢、合成)，只能作为辅助治疗安装运用，研讨具有生物功能的组织工程人工器官已在全世界引起广泛注重。构建组织工程人工器官需求三个要素，即种子细胞、支架资料、细胞生长因子。最近，由于干细胞具有分化才干强的特点，将其用作种子细胞进展构建人工器官成为热点。组织工程学曾经在人工皮肤、人工软骨、人工神经、人工肝等方面获得了一些突破性成果，展现出愉快的运用前景。 生物医用纳米资料初见端倪 纳米技术在90年代获得了突破性进展，在生物医学领域的运用研讨也不断得到扩展。目前的研讨热点主要是药物控释资料及基因治疗载体资料。 药物控释是指药物经过生物资料以恒定速度、靶向定位或智能释放的过程。具有上述性能

32、的生物资料是实现药物控释的关键，可以提高药物的治疗效果和减少其用量和毒副作用。由于人类基因组方案的完成及基因诊断与治疗不断获得进展，科学家对运用基因疗法治疗肿瘤充溢自信心。基因治疗是导人正常基因于特定的细胞(癌细胞)中，对缺损的或致病的基因进展修复；或者导人可以表达出具有治疗癌症功能的蛋白质基因，或导人能阻止体内致病基因合成蛋白质的基因片断来阻止致病基因发生作用，从而到达治疗的目的。这是治疗学的一个宏大提高。基因疗法的关键是导人基因的载体，只需借助于载体，正常基因才干进人细胞核内。目前，高分子纳米资料和脂质体是基因治疗的理想载体，它具有承载容量大，平安性高的特点。此外，生物医用纳米资料在分析与

33、检测技术、纳米复合医用资料、与生物大分子进展组装、用于保送抗原或疫苗等方面也有良好的运用前景。 一种新型的纳米资料树枝状聚合物(dendrimers)正在被人们用于基因治疗的载体研讨之中，它最早由美国化学家Tomalia DA 博士于80年代初发明并胜利合成。10多年来，dendrimers在生物医学领域从简单的药物运送载体，到复杂的医疗成像等多个方面都得到了运用。主要包括：纳米级生物传感器、纳米级催化剂、微型纳妆谩擅准兑锛盎蛟靥澹约懊庖哒锒夏擅资约恋取endrimers具有准确的纳米构造，其合成方法有发散法和会聚法。由合成步骤决议了dendrimers准确的代数(generations，或层

34、数layers)与体积。Dendrimers的直径范围从GO代到G10代分别为10?130?。与普通高分子聚合物不同，dendrimers具有低粘度、高溶解性、可混合性以及高反响性等特点。同时。其体积和形状还可在合成过程中加以专注性的控制。比如，设计出具有宏大内部疏水空间(hydrophobic void spaces)，而外表却是亲水性质的树枝状聚合物。 血液净化资料重在运用 采用滤过沉淀或吸附的原理，将体内内源性或外源性毒物(致病物质)专注性或高选择性地去除，从而到达治病的目的，是治疗各种疑问病症的有效疗法。尿毒症、各种药物中毒、免疫性疾病(系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎)、高脂血症等，都

35、可采用血液净化疗法治疗，其中心是滤膜、吸附剂等生物资料。 目前已研讨和开发用于制备血液净化高分子膜的材质多达数十种，但是由于临床对血液透析、血浆滤过和血浆置换用高分子膜的要求非常苛刻，即必需具备良好的通透性、机械强度以及血液相容性，所以实践已获得临床运用的只需以下几种，即纤维素类膜、聚丙烯腈膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚烯烃膜和聚乙烯醇膜。虽然以上血液净化用膜曾经产业化并已运用到临床，但仍存在许多问题需求处理，如毒物的去除效率问题、血液相容性问题等。缩短透析和滤过的时间，提高毒害物质的去除率和血液相容性是临床治疗的要求和血液净化膜资料研讨者追求的主要目的。 血液净化吸附资料的类型主要有活性炭吸附剂、合成树脂类吸附剂、免疫吸附剂和生物型人工肝脏等。活性炭