納米技術(shù)的研究范文

時(shí)間:2023-12-25 17:50:39

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納米技術(shù)的研究

篇1

【關(guān)鍵詞】納米材料 微納米技術(shù) 汽車(chē)工業(yè) 應(yīng)用 發(fā)展

1 納米材料與微納米技術(shù)

納米(nanometer)并不是一種物質(zhì),它是一個(gè)尺寸的度量,與米、厘米、毫米一樣,1個(gè)納米等于百萬(wàn)分之一毫米,本身沒(méi)有物理內(nèi)涵。20世紀(jì)80年代,納米級(jí)顆粒的出現(xiàn),產(chǎn)生了納米材料以及后來(lái)的微納米科技。

1.1 納米材料

以“納米”命名的顆粒,其尺寸在1nm-100nm范圍內(nèi)。最早的納米材料是由納米顆粒、納米膜以及固體組成,它是一種單元物質(zhì)。廣義上說(shuō),納米材料指在三維立體空間中其有一維或多維處于納米尺度范圍作為基本構(gòu)成的單元物質(zhì)。大多數(shù)納米粒子為理想單晶態(tài),與原子和結(jié)晶體都不同。

1.2 微納米技術(shù)

納米技術(shù)指研究納米尺度范圍物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特性和相互作用,以及利用這些特性制造具有特定功能產(chǎn)品的技術(shù)[2]。最早提出納米技術(shù)概念是在1959年,由美國(guó)著名物理學(xué)家理查德?費(fèi)曼在題為《空間之盡頭仍然很大》的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)言中提出的,發(fā)展的源動(dòng)力來(lái)自20世紀(jì)80、90年代儀器設(shè)備領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)明。

2 納米材料與技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)上的應(yīng)用

任何一門(mén)科技決不是一種孤立的科學(xué)技術(shù),納米科技不僅如此,較其他科技而言,它涉足的領(lǐng)域更為寬廣。近幾年來(lái),電子學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)、生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)、機(jī)械工業(yè)、環(huán)保、汽車(chē)、國(guó)防都有它的足跡,并且成果累累。尤其在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域,納米科技正日益成為舊科技的匯合點(diǎn)和新科技的孵化器。

2.1 納米材料與汽車(chē)的發(fā)展

納米材料在汽車(chē)生產(chǎn)制造上的使用廣泛,幾乎可應(yīng)用在汽車(chē)的任何部位,內(nèi)部的內(nèi)裝,外部的車(chē)身,動(dòng)力系統(tǒng),傳動(dòng)系統(tǒng),行駛系統(tǒng)。材料種類(lèi)繁多,有納米塑料、納米陶瓷、納米劑、納米催化劑、納米涂料、納米液體膜、納米橡膠等幾乎包羅了汽車(chē)的所有零部件。比如納米材料科可強(qiáng)化車(chē)身鋼板結(jié)構(gòu);納米涂料可以讓車(chē)漆色澤光亮、耐蝕以及耐磨;納米粒子可以使內(nèi)裝更清潔、健康;納米金屬作為排氣系統(tǒng)的觸媒,可以獲得剛好的轉(zhuǎn)換效果。以上材料具備超強(qiáng)的物理性能,對(duì)于汽車(chē)的安全、輕質(zhì)、環(huán)保等有很大的幫助。同時(shí),對(duì)輕量化車(chē)身,減少使用成本,凈化尾氣排放,降低燃油消耗,延長(zhǎng)使用壽命具有十分重要的意義。

2.2 減小汽車(chē)零部件損耗

機(jī)械零部件使用時(shí)間長(zhǎng),容易出現(xiàn)磨損、疲勞和腐蝕,磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大。納米劑利用納米離子的良好摩擦性,將粒子采取恰當(dāng)?shù)姆绞脚c油液混合,形成懸浮液后通過(guò)吸附、游離和擴(kuò)散等形式產(chǎn)生保護(hù)膜。它不對(duì)其他車(chē)用油劑產(chǎn)生不良作用,是純石油產(chǎn)品。

納米劑與高級(jí)油或固定添加劑相比,在重載和高溫條件下,可以最大可能地減小金屬與金屬間微孔的摩擦,使機(jī)械轉(zhuǎn)速加快、質(zhì)量減小、穩(wěn)定性增強(qiáng),使用壽命延長(zhǎng),從而大幅度地降低摩擦和磨損?,F(xiàn)代汽車(chē)在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸承和氣缸壁等部位應(yīng)用較多。

2.3 降低尾氣污染,凈化空氣

大氣污染是當(dāng)今世界各國(guó)共同面臨的重點(diǎn)議題,超標(biāo)的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物在大氣中擴(kuò)散蔓延,嚴(yán)重影響人類(lèi)身體健康。碳納米管、納米汽油等新納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用能有效緩解并解決產(chǎn)生有害氣體的污染問(wèn)題。

納米汽油是一種將納米微粒通過(guò)納米技術(shù)制備的一種汽油微乳化劑,用它來(lái)替代工業(yè)生產(chǎn)中使用的汽油、柴油,能夠改善燃料品質(zhì),促進(jìn)油液燃燒。此外,通過(guò)活性炭為載體、納米粉體為催化活性體的汽車(chē)尾氣凈化催化劑,具有極強(qiáng)的電子得失能力和氧化還原性,所以它能夠氧化一氧化碳并且還原氮氧化物,最終轉(zhuǎn)化為一二氧化碳和氮?dú)?,?duì)人體沒(méi)有任何傷害。因此,降低了汽車(chē)尾氣污染,同時(shí)凈化了空氣。

結(jié)語(yǔ)

“十二五規(guī)劃”對(duì)于我國(guó)未來(lái)汽車(chē)工業(yè)和汽車(chē)技術(shù)指明了發(fā)展方向,我國(guó)汽車(chē)工業(yè)與國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng),核心和本質(zhì)是技術(shù)水平的競(jìng)爭(zhēng)。充分利用高新技術(shù),使新型汽車(chē)向輕量化、低能耗、低排放、高效能的方向發(fā)展,優(yōu)化汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝、拓展?fàn)I銷(xiāo)等。同時(shí)建立以納米技術(shù)為主導(dǎo)的新興產(chǎn)業(yè)基地,并形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),樹(shù)立發(fā)展以納米技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的主要指導(dǎo)思想,從而有序推動(dòng)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)健康、快速、高效發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張立德,牟季美.納米材料和納米結(jié)構(gòu).科學(xué)出版社,2001.

[2]曹新,趙振華.納米科技時(shí)代.經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2001.

[3]Charles.M.Lieber.令人驚訝的納米電路.Scientific American,2001.12.

篇2

目前,納米技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域,并逐漸向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透。2000年,楊氏等[1]在通過(guò)研究不同粒徑(≤100、150、200、500 nm)的礦物中藥雄黃和石決明(納米、微米和常態(tài))對(duì)藥效的尺寸效應(yīng)后認(rèn)為,利用改變中藥顆粒的單元尺寸(使其小到一定程度)以改變其物理狀態(tài),可以顯著改變中藥制劑產(chǎn)生的藥理效應(yīng),并由此首次提出了納米中藥的概念。此后,國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始了納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究,并取得了一些突破性進(jìn)展,申請(qǐng)了許多有關(guān)納米中藥的專(zhuān)利。納米技術(shù)的應(yīng)用對(duì)中藥的研究和開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。

1  納米技術(shù)應(yīng)用于中藥研究與開(kāi)發(fā)的意義

1.1  有助于對(duì)中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論研究的突破

1.1.1  揭示中藥“歸經(jīng)”的實(shí)質(zhì)  中藥歸經(jīng)是中藥選擇性地歸屬于機(jī)體疾病狀態(tài)的某些臟腑經(jīng)絡(luò)的屬性,是藥物作用的定位概念。傳統(tǒng)的歸經(jīng)理論沒(méi)有闡明歸經(jīng)所依據(jù)的經(jīng)絡(luò)、臟腑的實(shí)質(zhì),隨著時(shí)代的發(fā)展,它已經(jīng)難以繼續(xù)指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。中藥歸經(jīng)理論的進(jìn)一步研究應(yīng)該是全面探討歸經(jīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),并從分子水平闡明這一理論所涉及的現(xiàn)代生理、生化、藥理、病理等問(wèn)題,揭示歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。目前,中藥歸經(jīng)理論實(shí)驗(yàn)研究的其中一類(lèi)思路是觀(guān)測(cè)中藥有效成分在體內(nèi)的分布及作用部位[2]。隨著納米中藥粒子或納米中藥微膠囊的發(fā)明,可以利用其控釋效應(yīng),使中藥有效成分恒速穩(wěn)定地作用于動(dòng)物模型或人體的作用器官或特定靶組織,并較長(zhǎng)時(shí)間地維持其有效的濃度,從而較好地確定藥物主要作用的某些生理系統(tǒng),揭示中藥歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。

1.1.2  進(jìn)一步完善中藥“升降沉浮”理論 

中藥的“升降沉浮”是指藥物作用于人體的趨勢(shì)。升降沉浮作為用藥的基本原則,它與臨床治療有著密切的關(guān)系。在臨床治療時(shí),需根據(jù)藥物升降沉浮的不同特性選用相應(yīng)的藥物。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,代赭石、半夏等能引藥向下,作用趨勢(shì)向下;人參、黃芪等能益氣升提,作用趨勢(shì)向上;金銀花、細(xì)辛等可作升浮藥;大黃、黃連等可作沉降藥。因此,我們可以將納米級(jí)的這些中藥作用于生理器官,跟蹤其作用趨向,確定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3  揭示“五臟相音”的實(shí)質(zhì) 

五臟相音理論認(rèn)為,五臟相應(yīng)于不同的聲音,五臟脾、肺、肝、心、腎相應(yīng)于五音宮、商、角、徵、羽,可以根據(jù)人們聲音的變化,以作為診斷和治療的依據(jù),提示應(yīng)當(dāng)進(jìn)行何種經(jīng)絡(luò)調(diào)理和飲食調(diào)理,最終達(dá)到治未病的目的[3]。2004年,德國(guó)gimzewski教授[4]在《science》雜志上發(fā)表了其研究成果,利用原子力顯微鏡(atomic force microscope)精確地測(cè)知了單細(xì)胞細(xì)胞壁上的任何振動(dòng),并把它們轉(zhuǎn)換為聲音,開(kāi)創(chuàng)了基于納米水平的細(xì)胞聲學(xué),也開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的高科技研究領(lǐng)域——聲音與疾病的關(guān)系。這與《黃帝內(nèi)經(jīng)》中論述的宏觀(guān)意義上的臟腑聲音、辨色聽(tīng)音察體診斷疾病、以聲音區(qū)分陰陽(yáng)并進(jìn)行飲食和經(jīng)絡(luò)調(diào)理以達(dá)到治未病的理論具有驚人的相似之處[5]。因此,納米技術(shù)的應(yīng)用,將可能揭開(kāi)中醫(yī)“五臟相音”理論的神秘面紗,以更好地指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。

1.2  有助于提高制劑質(zhì)量和水平,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

1.2.1  改善傳統(tǒng)制劑工藝,豐富中藥劑型,提高制劑質(zhì)量和水平 

采用傳統(tǒng)的水提或醇提的制劑工藝容易破壞中藥的生物活性成分及有效成分,而一些與納米技術(shù)相關(guān)的制劑技術(shù)的應(yīng)用,如分子包合技術(shù)、脂質(zhì)體技術(shù)、固體分散技術(shù)、固體脂質(zhì)納米粒技術(shù)、聚合物納米粒技術(shù)和微乳技術(shù)等,不僅可以極大地豐富中藥傳統(tǒng)的以湯、丸、散、膏、丹為主的劑型,引入高效透皮釋放制劑、口服控釋片、口服含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌面速溶片以及植入制劑、微乳劑和脂質(zhì)體等多種新劑型,也將顯著地提高中藥制劑的質(zhì)量和水平,如可以極大地提高制劑的混合均勻性、分劑量準(zhǔn)確性以及可壓性。

1.2.2  增加新功效,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā) 

納米中藥的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)將導(dǎo)致其物理化學(xué)性質(zhì)、生物活性及藥理性質(zhì)發(fā)生根本的變化,從而賦予傳統(tǒng)中藥全新的藥效,拓展治療范圍[3]。例如,納米化后的牛黃和靈芝都呈現(xiàn)普通牛黃和普通靈芝不具有的藥效。若將納米中藥應(yīng)用到保健品或化妝品中,將促進(jìn)中藥材保健品、化妝品工業(yè)的發(fā)展,拓展中藥的使用范圍。此外,若將納米中藥作病毒誘導(dǎo)物,將可能實(shí)現(xiàn)不含抗生素的長(zhǎng)效廣譜抗菌功效和抗病毒功效,開(kāi)發(fā)出新一代的廣譜抗菌藥物??傊?納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)加速中藥新藥的研制與開(kāi)發(fā)具有重要的意義。

1.2.3  促進(jìn)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化,提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 

中藥的多種新劑型,可以使其使用方法更符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),利于其在國(guó)際市場(chǎng)上的推廣。將納米技術(shù)引入中藥的研究與開(kāi)發(fā),能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利技術(shù)和創(chuàng)新方法,能使中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)有國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn),從而有助于提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3  有助于提高中藥的生物利用度和療效

中藥一般都含有較多的木質(zhì)素、纖維、膠質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)等,用傳統(tǒng)方法粉碎往往難以達(dá)到細(xì)胞破壁,影響了中藥材中有效成分的浸出,妨礙了藥物在生物體內(nèi)的吸收。中藥粒子的納米化可以使細(xì)胞破壁,大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度,提高藥物的生物利用度;還可以利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能,提高藥效。另外,也可以利用中藥的納米包覆技術(shù),改變一些中藥制劑的親水親油性,提高中藥的臨床療效。這將有利于減少用藥量,節(jié)約有限的中藥資源。

2  存在的問(wèn)題

2.1  與中醫(yī)“辨證用藥”原則相悖

中藥復(fù)方的藥理作用機(jī)理較復(fù)雜,往往多元反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。中藥從單味藥到組合成方,不僅量變,而且質(zhì)變,中藥在不同復(fù)方中的功效可能有所不同,這與藥物在不同的復(fù)方中可能發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。隨著納米技術(shù)的應(yīng)用,中藥成分之間的某些物理化學(xué)反應(yīng)將受到控制或發(fā)生根本性的變化,使得藥物脫離了復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境或使化學(xué)環(huán)境更加復(fù)雜,導(dǎo)致中藥有效成分和藥效的不確定性,并影響藥物的穩(wěn)定性,從而可能改變藥物的功效,與中醫(yī)“辨證用藥”的原則相悖。

2.2  與中醫(yī)藥“價(jià)廉”的特點(diǎn)相悖

納米技術(shù)在中藥制備領(lǐng)域的應(yīng)用將極大地提高其生產(chǎn)成本,勢(shì)必會(huì)影響到中藥的銷(xiāo)售價(jià)格,使原本以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝的中藥因價(jià)格因素而難以推廣,也會(huì)影響到我國(guó)具有中國(guó)特色的醫(yī)療衛(wèi)生保障體系的建設(shè)。

2.3  一些基礎(chǔ)性研究工作有待加強(qiáng)

①納米中藥制備的理論與技術(shù)研究,包括適合中藥制藥行業(yè)使用的系列超細(xì)顆粒裝備及配套設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化工作;②納米中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制方法研究,建立納米中藥藥理、療效、病理學(xué)和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法;③納米中藥新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理論和技術(shù)研究以及產(chǎn)業(yè)化推廣工作。

3  結(jié)語(yǔ)

納米技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一,它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。隨著納米技術(shù)在中藥研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破,它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。

【參考文獻(xiàn)】

 

[1] 楊祥良.基于納米技術(shù)的中藥基礎(chǔ)問(wèn)題研究[j].華中理工大學(xué)學(xué)報(bào),2000, 28(12):104-105.

[2] 趙宗江,胡會(huì)欣,張新雪.中藥歸經(jīng)理論現(xiàn)代化研究[j].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2002,25(1):5-7.

[3] 高也陶,李捷瑋,潘慧巍,等.五臟相音——《黃帝內(nèi)經(jīng)》失傳2000多年的理論和技術(shù)的現(xiàn)代研究[j].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(人文社會(huì)醫(yī)學(xué)版),2006, 27(9):51-53.

[4] pelling ae, sehati s, gralla eb, et al. local nanomechanical motion of the cell wall of saccharomyces cerevisiae[j]. science,

篇3

關(guān)鍵詞:錦99塊;調(diào)驅(qū);聚合物納米微球

1 錦99塊總體概況

1.1 地質(zhì)概況

錦99塊位于遼河斷陷盆地西部凹陷西斜坡的西南部,北靠千12塊,南鄰錦7塊。開(kāi)發(fā)目的層為杜家臺(tái)油層,是一個(gè)被斷誘詰駁謀叩姿油藏,斷塊被五條正斷層切割為三個(gè)獨(dú)立的四級(jí)斷塊,即東塊、西塊和中塊。東塊為斷鼻構(gòu)造,高點(diǎn)在11-01井處;中塊為東南向西北方向抬起,高點(diǎn)在13-502井和16-5204井處;西塊是被兩條斷層夾持的斷鼻構(gòu)造,高點(diǎn)在18-03井處。

1.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀

本次調(diào)驅(qū)部署集中在錦99塊中東塊,下面重點(diǎn)對(duì)錦99塊中東塊進(jìn)行調(diào)驅(qū)部署研究。

截止到2015年7月錦99塊中東塊共有油井42口,開(kāi)井33口,日產(chǎn)油40.4t,日產(chǎn)水612.2t,含水93.8%,累產(chǎn)油236.9698×104t,累產(chǎn)水923.1196×104t,采油速度0.16%,采出程度26.51%。注水井17口,開(kāi)井16口,日注水量1392m3,累注水1419.3962×104t,月注采比2.13,累注采比1.21。

2 存在的主要問(wèn)題

2.1 局部注采系統(tǒng)不完善,油水井井況差,限制挖潛措施

錦99塊目前共有油井83口,開(kāi)井56口,共有水井39口,開(kāi)井20口,開(kāi)井注采井?dāng)?shù)比1:2.8,注采井?dāng)?shù)比偏低。局部無(wú)注水井控制。

錦99杜中東塊目前該塊共有油水井59口,有18口井的井況有問(wèn)題,占油水井總數(shù)的30.5%,井況差加大了實(shí)際注采井網(wǎng)的不完善,限制了挖潛措施的實(shí)施。

2.2 目前開(kāi)發(fā)方式達(dá)不到預(yù)測(cè)水驅(qū)采收率

錦99杜中東塊內(nèi)部油水井間主流線(xiàn)方向水淹嚴(yán)重。目前開(kāi)發(fā)方式下,采收率僅為29.5%,井間剩余油無(wú)法動(dòng)用,很難達(dá)到預(yù)測(cè)水驅(qū)采收率32.6%(表1)。

2.3 非均質(zhì)較強(qiáng),致使縱向上動(dòng)用差異較大

該塊層間非均質(zhì)性較強(qiáng),隨著開(kāi)發(fā)的逐漸深入,單層突進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重,層間矛盾突出,統(tǒng)計(jì)錦99塊吸水剖面,吸水厚度占射開(kāi)厚度的56.8%,動(dòng)用程度極不均衡,錦99塊整體采出程度27.1%,而中西塊的采出程度高達(dá)50.44%。

2.4 低部位油井水淹嚴(yán)重、高部位尖滅帶附近油井低產(chǎn)液現(xiàn)象

該塊投產(chǎn)以來(lái),受構(gòu)造儲(chǔ)層條件制約,注水主要采用邊部注水加內(nèi)部點(diǎn)狀注水方式開(kāi)發(fā),位于高部位尖滅帶附近的井,由于物性較差,且注采不完善普遍存在低產(chǎn)液現(xiàn)象。

3 調(diào)驅(qū)工藝方案設(shè)計(jì)

3.1 配方設(shè)計(jì)

調(diào)驅(qū)采用聚合物納米球調(diào)驅(qū)體系。

依據(jù)公式,計(jì)算調(diào)驅(qū)半徑25m,調(diào)驅(qū)井距1/3~2/3處。

R-調(diào)驅(qū)半徑,m;h-調(diào)驅(qū)層段厚度;

單井組注入量設(shè)計(jì)按照下式計(jì)算。

注入量Q注=πR2φh

3.2 聚合物納米球機(jī)理

聚合物納米球具有良好的調(diào)驅(qū)效果,注入過(guò)程中壓力變化不大,對(duì)于非均質(zhì)油藏,注入的化學(xué)劑優(yōu)先進(jìn)入高滲層,起到封堵調(diào)驅(qū)的作用,后續(xù)注水進(jìn)入中低滲透層,改善水的波及效率,同時(shí)能夠在地層深處封堵孔喉,改變注入流體的方向進(jìn)一步改善水驅(qū)效果。特點(diǎn):選擇孔喉作為工作部位,實(shí)現(xiàn)液流改向,具體表現(xiàn)在:

(1)利用微米尺寸材料,解決注入性與封堵能力問(wèn)題。

(2)解決了以往凝膠類(lèi)調(diào)剖劑地下交聯(lián)控制困難問(wèn)題。

(3)解決了材料穩(wěn)定性和耐久性問(wèn)題。

(4)對(duì)地下水礦化度、溫度不敏感――適用于各類(lèi)油藏。

(5)著眼于孔喉,用量相對(duì)較少。

(6)可以與各種表活劑等復(fù)合使用,提高驅(qū)替效率。

(7)在各類(lèi)油田污水溶解分散迅速。

室內(nèi)研究表明,單管模擬驅(qū)替實(shí)驗(yàn),注入0.3PV,納米驅(qū)驅(qū)油效率8.92%,封堵率為92.16%。

前置段塞主要封堵高滲流通道,調(diào)整縱向矛盾;主段賽調(diào)整平面矛盾,實(shí)現(xiàn)深部調(diào)驅(qū)。

4 應(yīng)用效果

錦2-13-502水井調(diào)驅(qū)自2015年12月10開(kāi)始施工,2016年4月23日施工結(jié)束,累注納米微球54070kg。通過(guò)對(duì)全井組的跟蹤分析,已初步取得調(diào)驅(qū)效果,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

4.1 調(diào)驅(qū)井效果評(píng)價(jià)

注水壓力提高,措施前注水壓力為5.6MPa,措施后壓力上升到8.8MPa,提高了3.2MPa。調(diào)剖劑有效地封堵了地層的水流通道,高滲透層的吸水量受到限制,迫使液流改向,中低滲透層得到了一定程度的動(dòng)用,從而提高了水驅(qū)波及體積。

4.2 對(duì)應(yīng)油井效果評(píng)價(jià)

調(diào)驅(qū)井對(duì)應(yīng)7口油井,日產(chǎn)油量由措施前的5.8t,措施后井組日產(chǎn)最高達(dá)到13.5t,平均日產(chǎn)9.8t,日增油量4t;綜合含水由措施前的96.9%下降到目前的95.7%,降水量達(dá)到1.2個(gè)百分點(diǎn),到目前為止,累積增油1697t。說(shuō)明注入的堵劑封堵了部分水流通道,達(dá)到了調(diào)驅(qū)的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

鑒于在錦2-13-502井上實(shí)施大劑量深部調(diào)驅(qū)試驗(yàn)所取得的初步成效,建議在錦99塊進(jìn)行推廣試驗(yàn),從而改善吸水剖面,提高中、低滲透層的動(dòng)用程度,到達(dá)提高水驅(qū)波及體積,提高區(qū)塊采收率的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]高鳳偉.錦99塊(杜)水井調(diào)驅(qū)試驗(yàn)及應(yīng)用推廣[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2008.

篇4

關(guān)鍵詞:納米材料;納米技術(shù);動(dòng)物疾病防控

中圖分類(lèi)號(hào):S858文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1007-273X(2018)04-0012-02

當(dāng)前國(guó)際動(dòng)物疫病現(xiàn)狀呈現(xiàn)復(fù)雜化,形勢(shì)不容樂(lè)觀(guān)。新興復(fù)合型科技研究產(chǎn)物應(yīng)用于動(dòng)物疾病的診斷、治療預(yù)防等環(huán)節(jié)迫在眉睫。納米材料及技術(shù)由于具有新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性,已被研究應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域。納米材料具有其獨(dú)特的功能和優(yōu)勢(shì),越來(lái)越多研究人員將納米技術(shù)引入到動(dòng)物疾病防控領(lǐng)域,如致病菌的快速檢測(cè)、疾病的診治等方面,并己取得了一定的效果。

1納米材料及納米技術(shù)研究概況

1.1納米材料特點(diǎn)

納米材料主要表現(xiàn)為表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)等。實(shí)際應(yīng)用效果包括表面積大、表面活性高、催化效率高、安全性穩(wěn)定、吸附能力優(yōu)良、低毒性等特點(diǎn)。

1.2納米材料研究進(jìn)展

納米材料是納米科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ),也是納米科技最為重要的研究對(duì)象。納米材料在生物醫(yī)學(xué)中檢測(cè)診斷、藥物治療以及健康預(yù)防方面均取得了一定的發(fā)展。軍事醫(yī)學(xué)院邱志剛[1]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水中的納米氧化鋁可以促使耐藥基因從大腸桿菌轉(zhuǎn)入沙門(mén)氏菌的效率提高200倍。即使以往很難發(fā)生耐藥基因轉(zhuǎn)移的不同種類(lèi)細(xì)菌,在氧化鋁納米粒子的作用下耐藥基因也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。由此可見(jiàn),應(yīng)用氧化鋁納米粒子大大加快了細(xì)菌獲取耐藥基因的速度。

1.3納米技術(shù)

納米技術(shù)是在納米尺度下對(duì)物質(zhì)進(jìn)行制備、研究。在藥物研究領(lǐng)域,由于納米材料和納米產(chǎn)品性質(zhì)的特異性和優(yōu)越性,用該技術(shù)建立新的藥物控釋系統(tǒng)可起到提高藥物在體內(nèi)的吸收效果、改善藥物的輸送、替代病毒載體、催化藥物化學(xué)反應(yīng)的作用。研究引入了微型領(lǐng)域,為尋找和開(kāi)發(fā)新獸藥、結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于動(dòng)物試驗(yàn)研究[2],研制合成理想的藥物提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2納米材料在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用

隨著生命科學(xué)、生物信息學(xué)等新興復(fù)合型學(xué)科的迅速發(fā)展,納米材料借助其特殊的結(jié)構(gòu)效應(yīng)在動(dòng)物疾病防治領(lǐng)域展示出廣闊的應(yīng)用前景。醫(yī)學(xué)起源于疾病診斷,對(duì)動(dòng)物疾病沒(méi)有很好的診斷就不可能有很好的預(yù)防和治療。目前隨著科技的發(fā)展,動(dòng)物疾病診斷技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展,各種檢驗(yàn)診斷手段、儀器已是各式各樣。利用納米材料的特性去化驗(yàn)檢測(cè)樣品材料,可借助納米材料極高的傳感靈敏效應(yīng)對(duì)疾病進(jìn)行早期診斷,便于疾病防治。

2.1納米分子信息成像和診斷

分子信息影像是生物醫(yī)學(xué)和分子診斷學(xué)中的一門(mén)重要學(xué)科,可用于檢測(cè),考察機(jī)體內(nèi)外組織中的分子細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化[3,4]。而納米探針由于具有高亮、光學(xué)穩(wěn)定、光譜吸收范圍廣等特點(diǎn),可用于定量準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)生物機(jī)體內(nèi)部分子的理想工具,連接于小分子的肽、抗體以及核酸分子來(lái)進(jìn)行疾病檢測(cè),靶向定位于目標(biāo)細(xì)胞分子內(nèi)部。Wu等[5]研究發(fā)現(xiàn),基于量子點(diǎn)的腫瘤標(biāo)記Her2的免疫熒光標(biāo)記,比常規(guī)熒光染料標(biāo)記不同的靶細(xì)胞表面受體、細(xì)胞骨架、核抗原和其他細(xì)胞器更有效。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了生物結(jié)合的膠體量子點(diǎn)在細(xì)胞標(biāo)記、細(xì)胞示蹤、DNA檢測(cè)和體內(nèi)成像方面很有價(jià)值。Gao等[6]進(jìn)行了體內(nèi)量子點(diǎn)成像和腫瘤定位的動(dòng)物研究,觀(guān)察到量子點(diǎn)在肝、脾、腦、心、腎和肺中的吸收、滯留和分布有逐漸減少的規(guī)律,在裸鼠前列腺癌異種移植瘤的研究中,量子點(diǎn)在瘤組織內(nèi)特異性蓄積呈現(xiàn)出亮紅色。

2.2納米金及其檢測(cè)技術(shù)

納米金即指金的微小顆粒。其直徑在1~100nm,具有高電子密度介電特性和催化作用??膳c多種生物大分子結(jié)合,且不影響其生物活性。新型的納米抗菌復(fù)合材料具有作為新的抗菌劑或者是抗菌包裝材料的高效傷口敷料的可行性[7],可以用作高效的抗微生物制劑在生物應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景。納米金PCR是基于常規(guī)PCR基礎(chǔ)上,結(jié)合納米技術(shù)而發(fā)展起的新型檢測(cè)技術(shù)。劉陽(yáng)等[8]根據(jù)副溶血弧菌(VP)的toxR基因序列,設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物,建立納米金PCR檢測(cè)方法,結(jié)果表明能擴(kuò)增得到與試驗(yàn)設(shè)計(jì)相符的208bp(VP)的特異性條帶,且與其他細(xì)菌無(wú)交叉反應(yīng)。與普通PCR法進(jìn)行比較,該方法檢測(cè)靈敏度比普通PCR高10倍。而與傳統(tǒng)的細(xì)菌分離鑒定法相比,納米金PCR檢測(cè)大大提高檢測(cè)效率且具有靈敏度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.3作為藥物運(yùn)輸載體

和傳統(tǒng)的注射或口服給藥途徑不同,運(yùn)用納米材料可定點(diǎn)靶向進(jìn)行藥物運(yùn)輸,對(duì)于藥物劑量控制和疾病的預(yù)防及治療具有重要意義。使用納米材料運(yùn)輸藥物可有效提升藥物運(yùn)輸效率,降低毒性反應(yīng)。越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始關(guān)注并構(gòu)建用于藥物輸送的納米載體,這些藥物載體在腫瘤疾病的診斷治療中具有廣闊的前景。如Chen等[9]將pH敏感材料環(huán)糊精和低分子量的聚乙烯亞胺整合成納米載體,并負(fù)載寡聚核酸,該載體可以有效地轉(zhuǎn)染肺腺癌細(xì)胞,并對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有良好的抑制作用[10]。

3展望

篇5

1納米技術(shù)的相關(guān)概念和理論介紹

從單純的納米材料結(jié)構(gòu)來(lái)看,納米材料主要在微觀(guān)分子、原子和宏觀(guān)物質(zhì)中間的領(lǐng)域,我們只有詳細(xì)的認(rèn)識(shí)什么是納米材料以及現(xiàn)階段納米技術(shù)發(fā)展的成果,才能更好的去分析和探究納米技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為納米材料科學(xué)是材料學(xué)的分支之一,我們也不能否認(rèn)納米技術(shù)在人們?nèi)粘I钪械膹V泛應(yīng)用和重要地位。這一科技突破成果的廣泛應(yīng)用,改變了我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)械工程的生產(chǎn)模式,為我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展和進(jìn)步帶來(lái)了翻天覆地的變化。

1.1納米技術(shù)的定義

首先,我們必須明確的一點(diǎn)是,納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位,它的原稱(chēng)是“毫微米”。我們通常所指的納米科技就是指研究結(jié)構(gòu)尺寸在一至一百納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。這門(mén)學(xué)科不是獨(dú)立的、單一的存在,納米科學(xué)與技術(shù)和眾多的科學(xué)學(xué)科有著十分密切的關(guān)系,可以說(shuō),納米技術(shù)一直走在學(xué)科交叉領(lǐng)域的前沿。我們通常將納米科技分為三個(gè)研究方向,即納米材料、納米器件和納米尺度,這三個(gè)研究領(lǐng)域都是進(jìn)行科技研究的重要領(lǐng)域。納米科技的根本目的就是利用納米的特殊性能去制造具有特殊功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)在機(jī)械工程方面的應(yīng)用意義重大,微型機(jī)械技術(shù)已經(jīng)成為二十一世紀(jì)納米技術(shù)運(yùn)用的核心,很多國(guó)家開(kāi)始對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行了更深入的研究,旨在為機(jī)械工程的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

1.2納米技術(shù)的主要內(nèi)容

首先,納米材料主要包括制備和表征。我們通常希望通過(guò)利用納米尺度的結(jié)構(gòu),在不改變物質(zhì)化學(xué)成分的前提下,去實(shí)現(xiàn)對(duì)材料基本性質(zhì)的控制。其次,納米動(dòng)力學(xué)主要是微型電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng),它的英文簡(jiǎn)稱(chēng)是MEMS,即主要包括微機(jī)械和微電機(jī)。這種技術(shù)實(shí)際上是一種類(lèi)似于集成電器設(shè)計(jì)和制造的新型工藝。它的最主要特點(diǎn)就是部件很小,雖然刻蝕的深度要求范圍在數(shù)十至數(shù)百微米,但是它的寬度誤差很小。這種技術(shù)有著很強(qiáng)的科研潛力,一旦研究的更加成熟,就會(huì)在實(shí)際的應(yīng)用中帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和利用價(jià)值。第三,納米生物學(xué)和納米藥物學(xué),這種納米技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛,可以用自組裝的方法在細(xì)胞內(nèi)放入零件以構(gòu)成新的材料。最后,還有納米電子學(xué),它主要包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光或者電性質(zhì)、納米電子材料的表征,以及原子操縱和原子組裝等。這項(xiàng)技術(shù)可以滿(mǎn)足當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

1.3納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的發(fā)展前景

我們認(rèn)為,納米技術(shù)作為科學(xué)研究中一項(xiàng)很重要的突破性成果,如果合理加以利用,能夠在機(jī)械行業(yè)中展示出很強(qiáng)的利用潛力,為企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。納米技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度有待擴(kuò)大和加深,它的發(fā)展前景是十分廣闊的,我們必須看到納米技術(shù)的科研潛力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,結(jié)合當(dāng)前我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和在實(shí)際利用中出現(xiàn)的問(wèn)題,不斷的進(jìn)行研究和創(chuàng)新,深入的促進(jìn)納米技術(shù)和機(jī)械行業(yè)的緊密結(jié)合。我們可以在機(jī)械行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域去應(yīng)用納米技術(shù),如:機(jī)械及汽車(chē)工業(yè)的滑配原件、射出成型時(shí)發(fā)生的粘模以及塑膠流道的低粘應(yīng)用等。

2納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,納米技術(shù)在機(jī)械方面的應(yīng)用最重要的一方面就是微型機(jī)械技術(shù),許多國(guó)家對(duì)此進(jìn)行了深入的研究,我們可以看到,納米技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用主要存在于微型納米軸承方面。這種技術(shù)深深的改變了傳統(tǒng)機(jī)械工程的發(fā)展模式。由于傳統(tǒng)軸承的體積較大,它的摩擦力只能夠靠來(lái)進(jìn)行減少,但是這種方式并不能夠從根本上避免摩擦力帶來(lái)的問(wèn)題。美國(guó)科學(xué)家通過(guò)研究,利用納米技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題,他們研制出了一種微型納米軸承,這種軸承最大的優(yōu)勢(shì)就是幾乎沒(méi)有摩擦并且其直徑僅僅是一個(gè)頭發(fā)直徑的萬(wàn)分之一。安徽的合肥大學(xué)通過(guò)研制,成功發(fā)明了納米材料刀具,這標(biāo)志著運(yùn)用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具問(wèn)世,這種刀具不僅僅品質(zhì)十分優(yōu)化,并且使用壽命也得到了極大的提高。另外,納米耐磨符合圖層的運(yùn)用也是十分廣泛的,實(shí)際上,這種微型化的大力運(yùn)用已經(jīng)從根本上改變了傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)的模式,顛覆了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇,這種微型機(jī)械的基礎(chǔ)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),這種創(chuàng)新性的思維方式也是時(shí)展的重要產(chǎn)物。除此之外,納米技術(shù)馬達(dá)、納米磁性液體以及納米技術(shù)在食品機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用,都展示了納米技術(shù)給機(jī)械工程帶來(lái)的重大改變。

3結(jié)論

篇6

1、各國(guó)競(jìng)相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對(duì)國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國(guó)防安全具有重要意義,世界各國(guó)(地區(qū))紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器,相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃,以發(fā)表和推進(jìn)本國(guó)納米科技的發(fā)展。目前,世界上已有50多個(gè)國(guó)家制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國(guó)家雖然沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃,但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

(1)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī),美國(guó)早在2000年就率先制定了國(guó)家級(jí)的納米技術(shù)計(jì)劃(NNI),其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量,加強(qiáng)其在開(kāi)展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月,美國(guó)國(guó)會(huì)又通過(guò)了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》,這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃,從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開(kāi)。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域,并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源(人才、資金、設(shè)備)的落實(shí)。之后,日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針,積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā),同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實(shí)施的第六個(gè)框架計(jì)劃也對(duì)納米技術(shù)給予了空前的重視。該計(jì)劃將納米技術(shù)作為一個(gè)最優(yōu)先的領(lǐng)域,有13億歐元專(zhuān)門(mén)用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識(shí)為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會(huì)還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略,目前,已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個(gè)關(guān)鍵措施:增加研發(fā)投入,形成勢(shì)頭;加強(qiáng)研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施;從質(zhì)和量方面擴(kuò)大人才資源;重視工業(yè)創(chuàng)新,將知識(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù);考慮社會(huì)因素,趨利避險(xiǎn)。另外,包括德國(guó)、法國(guó)、愛(ài)爾蘭和英國(guó)在內(nèi)的多數(shù)歐盟國(guó)家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。

(2)新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體瞄準(zhǔn)先機(jī)

意識(shí)到納米技術(shù)將會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)巨大的影響,韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體,為了保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國(guó)政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計(jì)劃》,2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開(kāi)發(fā)法》,隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)施規(guī)則》。韓國(guó)政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域,以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平;到2010年10年計(jì)劃結(jié)束時(shí),韓國(guó)納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國(guó)和日本等領(lǐng)先國(guó)家的水平,進(jìn)入世界前5位的行列。

中國(guó)臺(tái)灣自1999年開(kāi)始,相繼制定了《納米材料尖端研究計(jì)劃》、《納米科技研究計(jì)劃》,這些計(jì)劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ),以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo),意在引領(lǐng)臺(tái)灣知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建立產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

(3)發(fā)展中大國(guó)奮力趕超

綜合國(guó)力和科技實(shí)力較強(qiáng)的發(fā)展中國(guó)家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家納米科技發(fā)展的勢(shì)頭,也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國(guó)政府在2001年7月就了《國(guó)家納米科技發(fā)展綱要》,并先后建立了國(guó)家納米科技發(fā)表協(xié)調(diào)委員會(huì)、國(guó)家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專(zhuān)門(mén)委員會(huì)。目前正在制定中的國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要將明確中國(guó)納米科技發(fā)展的路線(xiàn)圖,確定中國(guó)在目前和中長(zhǎng)期的研發(fā)任務(wù),以便在國(guó)家層面上進(jìn)行發(fā)表與協(xié)調(diào),集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢(shì),爭(zhēng)取在幾個(gè)方面取得重要突破。鑒于未來(lái)最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù),南非科技部正在制定一項(xiàng)國(guó)家納米技術(shù)戰(zhàn)略,可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過(guò)加大對(duì)從事材料科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目的支持力度,加強(qiáng)材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。

2、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國(guó)際間形成研發(fā)熱潮,現(xiàn)在無(wú)論是富裕的工業(yè)化大國(guó)還是渴望富裕的工業(yè)化中國(guó)家,都在對(duì)納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金,而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報(bào)告稱(chēng),在過(guò)去10年里,世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計(jì)為20億歐元。這說(shuō)明,全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。

美國(guó)的公共納米技術(shù)投資最多。在過(guò)去4年內(nèi),聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元,2005年將增加到9.82億美元。更重要的是,根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法》,在2005~2008財(cái)年聯(lián)邦政府將對(duì)納米技術(shù)計(jì)劃投入37億美元,而且這還不包括國(guó)防部及其他部門(mén)將用于納米研發(fā)的經(jīng)費(fèi)。

日本目前是僅次于美國(guó)的第二大納米技術(shù)投資國(guó)。日本早在20世紀(jì)80年代就開(kāi)始支持納米科學(xué)研究,近年來(lái)納米科技投入迅速增長(zhǎng),從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元,而2004年還將增長(zhǎng)20%。

在歐洲,根據(jù)第六個(gè)框架計(jì)劃,歐盟對(duì)納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元,有些人估計(jì)可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計(jì),歐盟各國(guó)和歐盟對(duì)納米研究的總投資可能兩倍于美國(guó),甚至更高。

中國(guó)期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右;另外,地方政府也將支出2.4億~3.6億美元。中國(guó)臺(tái)灣計(jì)劃從2002~2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元,每年穩(wěn)中有增,平均每年達(dá)1億美元。韓國(guó)每年的納米技術(shù)投入預(yù)計(jì)約為1.45億美元,而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言,歐盟25國(guó)為2.4歐元,美國(guó)為3.7歐元,日本為6.2歐元。按照計(jì)劃,美國(guó)2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元,日本2004年增加到8歐元,因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢(shì)。公共納米投資占GDP的比例是:歐盟為0.01%,美國(guó)為0.01%,日本為0.02%。

另外,據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國(guó)魯克斯資訊公司2004年的一份年度報(bào)告稱(chēng),很多私營(yíng)企業(yè)對(duì)納米技術(shù)的投資也快速增加。美國(guó)的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元,占全球私營(yíng)機(jī)構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元,占36%。歐洲的私營(yíng)機(jī)構(gòu)將投資6.5億美元,占17%。由于投資的快速增長(zhǎng),納米技術(shù)的創(chuàng)新時(shí)代必將到來(lái)。

3、世界各國(guó)納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強(qiáng)國(guó)比較而言,美國(guó)雖具有一定的優(yōu)勢(shì),但現(xiàn)在尚無(wú)確定的贏家和輸家。

(1)在納米科技論文方面日、德、中三國(guó)不相上下

根據(jù)中國(guó)科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果,2000—2002年,共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引(SCI)》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長(zhǎng),且增長(zhǎng)幅度較大,2001年和2002年的增長(zhǎng)率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文,美國(guó)以較大的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于其他國(guó)家,3年累計(jì)論文數(shù)超過(guò)10000篇,幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本(12.76%)、德國(guó)(11.28%)、中國(guó)(10.64%)和法國(guó)(7.89%)位居其后,它們各自的論文總數(shù)都超過(guò)了3000篇。而且以上5國(guó)2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過(guò)了1000篇,是納米研究最活躍的國(guó)家,也是納米研究實(shí)力最強(qiáng)的國(guó)家。中國(guó)的增長(zhǎng)幅度最為突出,2000年中國(guó)納米論文比例還落后德國(guó)2個(gè)多百分點(diǎn),到2002年已經(jīng)超過(guò)德國(guó),位居世界第三位,與日本接近。

在上述5國(guó)之后,英國(guó)、俄羅斯、意大利、韓國(guó)、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多,各國(guó)3年累計(jì)論文總數(shù)都超過(guò)了1000篇,且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個(gè)國(guó)家可以列為納米研究較活躍的國(guó)家。

另外,如果歐盟各國(guó)作為一個(gè)整體,其論文量則超過(guò)36%,高于美國(guó)的29.46%。(2)在申請(qǐng)納米技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利方面美國(guó)獨(dú)占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計(jì):美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項(xiàng)關(guān)于納米技術(shù)的專(zhuān)利。其中最多的國(guó)家是美國(guó)(1454項(xiàng)),其次是日本(368項(xiàng))和德國(guó)(118項(xiàng))。由于專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局,所以美國(guó)的專(zhuān)利數(shù)量非常多,所占比例超過(guò)了60%。日本和德國(guó)分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國(guó)、韓國(guó)、加拿大、法國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的專(zhuān)利數(shù)也較多,所占比例都超過(guò)了1%。

專(zhuān)利反映了研究成果實(shí)用化的能力。多數(shù)國(guó)家納米論文數(shù)與專(zhuān)利數(shù)所占比例的反差較大,在論文數(shù)最多的20個(gè)國(guó)家和地區(qū)中,專(zhuān)利數(shù)所占比例超過(guò)論文數(shù)所占比例的國(guó)家和地區(qū)只有美國(guó)、日本和中國(guó)臺(tái)灣。這說(shuō)明,很多國(guó)家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實(shí)力,但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究,而實(shí)用化能力較弱。

(3)就整體而言納米科技大國(guó)各有所長(zhǎng)

美國(guó)納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用,目前美國(guó)納米研究熱點(diǎn)已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國(guó)國(guó)家的優(yōu)先科研計(jì)劃。在納米醫(yī)學(xué)方面,納米傳感器可在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)多種癌癥進(jìn)行早期診斷,而且,已能在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專(zhuān)門(mén)出臺(tái)了一項(xiàng)《癌癥納米技術(shù)計(jì)劃》,目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo);利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動(dòng)也是一個(gè)研究熱門(mén),這對(duì)于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動(dòng)情況非常有用,還可以用來(lái)檢測(cè)藥物對(duì)病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果,未來(lái)5~10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點(diǎn),納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國(guó)科研人員正在加緊納米級(jí)半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究,期望突破傳統(tǒng)的極限,讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)合成納米顆粒,并按照一定規(guī)則排列這些顆粒,使其成為體積小而運(yùn)算快的芯片。這種技術(shù)本來(lái)有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面,目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長(zhǎng)度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線(xiàn)。

日本納米技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)實(shí)力強(qiáng)大,某些方面處于世界領(lǐng)先水平,但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段,距離實(shí)用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上,日本最重視的是應(yīng)用研究,尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外,日本開(kāi)發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料,如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上,日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法,同時(shí)積極開(kāi)發(fā)新的制造技術(shù),特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時(shí)數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來(lái)的1/10,兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開(kāi)發(fā)檢測(cè)和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高,并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級(jí)照相機(jī)顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品??茖W(xué)家村田和廣成功開(kāi)發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置,能應(yīng)用于納米領(lǐng)域,在硅、玻璃、金屬和有機(jī)高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路,是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地,如制造單個(gè)電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計(jì)算機(jī),解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過(guò),這些研究大都處于探索階段,成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學(xué)方面頗具實(shí)力,特別是在光學(xué)和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強(qiáng)。

中國(guó)在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多,主要以金屬和無(wú)機(jī)非金屬納米材料為主,約占80%,高分子和化學(xué)合成材料也是一個(gè)重要方面,而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距。

4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前,納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段,但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計(jì):2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元,2010年將達(dá)到14400億美元。為此,各納米技術(shù)強(qiáng)國(guó)為了盡快實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,都在加緊采取措施,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

美國(guó)國(guó)家科研項(xiàng)目管理部門(mén)的管理者們認(rèn)為,美國(guó)大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足,導(dǎo)致美國(guó)在該領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用缺乏動(dòng)力,因此,嘗試建立一個(gè)由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心,希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國(guó)聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個(gè)“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”,以便及時(shí)有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項(xiàng):一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究;二是與大企業(yè)合作,使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計(jì)算、納米通訊、納米機(jī)械和納米電路等許多方面,其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國(guó)國(guó)防工業(yè)。

美國(guó)的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破,并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個(gè)由專(zhuān)業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴(kuò)大,其目的是共享信息,促進(jìn)聯(lián)系,加速納米技術(shù)應(yīng)用。

日本企業(yè)界也加強(qiáng)了對(duì)納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國(guó)立科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合,不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會(huì)議”,以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所,試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái),推動(dòng)納米技術(shù)在歐盟成員國(guó)的應(yīng)用。歐盟委員會(huì)指出:建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn),把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運(yùn)輸領(lǐng)域,生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品,同時(shí)減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過(guò)建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國(guó)。

篇7

 

關(guān)鍵詞: 納米技術(shù);納米材料;食品安全 

納米技術(shù)是20世紀(jì)末興起并迅速發(fā)展的一項(xiàng)高科技技術(shù),隨著研究的深入和科學(xué)的發(fā)展,納米技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域,近年來(lái)納米技術(shù)在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應(yīng)用于食品行業(yè),在此技術(shù)上開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 

納米是一種幾何尺寸的度量單位,l納米為百萬(wàn)分之一毫米,即十億分之一米的長(zhǎng)度。以納米為基礎(chǔ)的納米技術(shù)在20世紀(jì)90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米生物技術(shù)和納米藥物學(xué),納米技術(shù)就是一種多學(xué)科的交叉技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)利用納米機(jī)構(gòu)所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此,利用納米技術(shù)制造出來(lái)的材料就具有微觀(guān)性和一些普通材料所不具有的功能。 

隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米食品生產(chǎn)也取得了很大的成就。目前,納米食品產(chǎn)品超過(guò)300種,一些帶有納米級(jí)別添加劑的食品和維生素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)預(yù)測(cè)納米食品市場(chǎng)在2010年將達(dá)到204億美元,因此納米技術(shù)在食品上的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿?。納米技術(shù)在食品上的研究和應(yīng)用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測(cè)技術(shù)等方面。 

所謂納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過(guò)程中采用了納米技術(shù)手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術(shù)的食品,更大程度上指里喲個(gè)納米技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術(shù)改造過(guò)結(jié)構(gòu)的食品在營(yíng)養(yǎng)方面會(huì)有一個(gè)很大的提高,在這方面應(yīng)用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質(zhì)制劑、維生素制劑、添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。 

然而納米食品也存在一些問(wèn)題,首先由于對(duì)于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產(chǎn)的過(guò)程中容易產(chǎn)生粉料污染,同時(shí)現(xiàn)有的納米技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生成材料的功能性無(wú)法預(yù)測(cè),納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高等問(wèn)題。納米食品還存在另外問(wèn)題那就關(guān)于納米食品的安全檢測(cè)并沒(méi)有個(gè)一個(gè)同一的標(biāo)準(zhǔn)。目前,國(guó)際上尚未形成統(tǒng)一的針對(duì)納米食品的生物安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)是短期評(píng)價(jià)方法,短期的模型很難對(duì)納米食品的生物效應(yīng)有徹底的認(rèn)識(shí)。而部分納米食品存存在一些有害成分,并且經(jīng)過(guò)納米化后,這些物質(zhì)更加很容易進(jìn)入細(xì)胞甚至細(xì)胞核內(nèi),因此副作用也就越大,而這些由于安全檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一可能在檢測(cè)的時(shí)候檢測(cè)不出來(lái),因此納米食品的安全標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步統(tǒng)一。雖然納米食品存在一系列的問(wèn)題但是納米技術(shù)在食品包裝和保險(xiǎn)技術(shù)中卻得到了很好的應(yīng)用。 

首先,在已有的包裝材料中加入一定的納米微粒可以增加包裝材料的抗菌性從而產(chǎn)生殺菌功能。目前一些冰箱的生產(chǎn)技術(shù)中已經(jīng)應(yīng)用了這種技術(shù)生產(chǎn)出了一些抗菌性的冰箱。 

其次,由于納米材料的特殊性質(zhì),加入一定的納米微粒還可以改變現(xiàn)有的包裝材料的性能,從而進(jìn)一步保證食品的安全。目前,部分學(xué)者已經(jīng)成功的將納米技術(shù)應(yīng)用玉改進(jìn)玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韌性。同時(shí),由于納米微粒對(duì)紫外線(xiàn)有吸收能力,因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化,增加使用壽命。從而為食品生產(chǎn)提供了性能更加優(yōu)越的包裝容器。

第三,由于納米材料的力磁電熱的性質(zhì),使得納米材料有著優(yōu)越的敏感性。一些學(xué)者已經(jīng)在研究將納米材料的敏感性應(yīng)用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產(chǎn)生,無(wú)疑能夠進(jìn)一步加強(qiáng)普通食品和納米食品的安全。 

第四,經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問(wèn)題。 

篇8

1.納米材料的特性

當(dāng)一種物質(zhì)被不斷切割至一定程度,其粒子小至納米量級(jí),即為納米材料??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)納米材料有許多鮮為人知的性質(zhì),比如體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)和介電限效應(yīng)等。而出現(xiàn)許多特性:光學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)、硬度高、可塑性強(qiáng)、高比熱和熱膨脹、高導(dǎo)電率和擴(kuò)散性、高磁化率和高矯頑力等。正由于納米材料具有諸如上述的性質(zhì),為生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等許多領(lǐng)域帶來(lái)新的生機(jī)。

2.納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

2.1生物兼容性物質(zhì)的開(kāi)發(fā)

在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用納米技術(shù),可以使得材料生物的相容性得到最大限度的提升,同時(shí)還能夠降低生物的毒性、增強(qiáng)生物的傳導(dǎo)性從而使得材料生物可以最大限度的滿(mǎn)足生物組織的需求,達(dá)到生物組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。納米技術(shù)應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)中,衍生出各種納米材料,如納米無(wú)機(jī)金屬生物材料,這種材料不具有毒副作用,其與人體的組織具有相容性,有利于人體相關(guān)組織的生長(zhǎng)。同時(shí)納米具有較強(qiáng)的生物活性,能夠?qū)θ梭w的血液進(jìn)行有效的凈化處理,將人體中的有毒物質(zhì)排出人體的體外,從而使得人體的抵抗力得到進(jìn)一步的提升,降低人體患病的可能性。

另外,相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)研究學(xué)者利用納米技術(shù)已經(jīng)研制出一種新型的骨骼亞結(jié)構(gòu)納米材料,這種材料在實(shí)際的臨床應(yīng)用中應(yīng)用較為廣泛,現(xiàn)如今已經(jīng)成功的取代了原有的合金材料,并且其他成功研制的納米材料也在臨床中得到了應(yīng)用,可以說(shuō),在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,納米技術(shù)無(wú)處不在。

2.2 DNA納米技術(shù)

DNA納米技術(shù)主要是依據(jù)DNA的理化性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)納米技術(shù)的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用,這種DNA納米技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中,主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的組裝,在對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制的過(guò)程中,也能夠應(yīng)用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)堿基各種特性的體現(xiàn),同時(shí)也能夠使得遺傳信息的多樣性得到最大限度的體現(xiàn),在納米技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,所遵循的原理也包括這幾方面的特性和內(nèi)容。

3.納米技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1納米控釋系統(tǒng)改善藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)

將藥物制成納米制劑后,不但達(dá)到緩控釋效果,而且改變其藥物動(dòng)力學(xué)的特性。比如有人以環(huán)抱素A為模型藥物,以硬脂酸制備了納米球以市售CYA微乳型口服液為對(duì)照,測(cè)得口服CYA-SA-NP在大鼠體內(nèi)相對(duì)利用度接近80%,達(dá)峰時(shí)間推遲,具有明顯效果。還有人以鏈脈霉素糖尿病大鼠為模型,皮下注射胰島素納米囊實(shí)驗(yàn),其結(jié)果降糖作用持續(xù)3天,且在藥物吸收相具有明顯的量效關(guān)系。本品3天一次與一天3次的常規(guī)胰島素療效相當(dāng)。

3.2納米釋藥系統(tǒng)增強(qiáng)藥物靶向性

納米材料生物相容性好,采用可生物降解的高分子材料作藥物載體制成納米釋藥系統(tǒng),可增強(qiáng)抗腫瘤藥物靶向性,就相關(guān)的阿霉素免疫磁性毫微粒的體內(nèi)磁靶向定位研究可以了解到,AIMN具有超順磁特性,在給藥部位近端和遠(yuǎn)端磁區(qū)均能產(chǎn)生放射性富集,富集強(qiáng)度為給藥量的60%-65%,同時(shí)其在臟器的分布顯著減少,從而證實(shí)了AIMN具有較強(qiáng)的磁靶向定位功能,為靶向治療腫瘤奠定了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3納米技術(shù)在藥理學(xué)研究上的應(yīng)用

在藥理學(xué)研究上,人們可以利用尖端直徑小到可以插入活細(xì)胞內(nèi)而又不嚴(yán)重干擾細(xì)胞正常生理過(guò)程的超微化傳感器或納米傳感器用以獲得活細(xì)胞內(nèi)大量的動(dòng)態(tài)信息,反映出機(jī)體的功能狀態(tài)并深化對(duì)生理及病理過(guò)程的理解,為藥理學(xué)研究提供精確的細(xì)胞水平模型。

4.展望

納米技術(shù)屬于一種新型的學(xué)科技術(shù),在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中,這種技術(shù)將會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)更為積極的影響,在未來(lái)的社會(huì)中,這種技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使得生物醫(yī)藥與藥學(xué)領(lǐng)域之間的聯(lián)系性得到進(jìn)一步的加強(qiáng),就這方面來(lái)說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:

(1)在未來(lái)的生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域中,對(duì)于分子的研究會(huì)更加的深入,而其對(duì)于分子的要求也會(huì)進(jìn)一步的提升,而納米技術(shù)的應(yīng)用就會(huì)進(jìn)一步的提高分子之間相互的作用效果,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的有效組裝,而且其在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中,主要的應(yīng)用方向會(huì)是細(xì)胞器結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)以及自身裝配機(jī)理上等方面。

(2)隨著納米技術(shù)的深入發(fā)展,這種技術(shù)在應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域中后,會(huì)使得診斷以及檢測(cè)技術(shù)的水平更上一層樓,同時(shí)這種技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)在微觀(guān)上以及微量上實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用,并且在未來(lái)的發(fā)展中,這種技術(shù)也會(huì)逐漸向著功能性以及智能化的方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域各項(xiàng)技術(shù)功能水平的提升,還會(huì)使得生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域在管理上實(shí)現(xiàn)智能化和數(shù)字化,從而對(duì)生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展形成有效的推動(dòng)作用。

(3)納米技術(shù)在未來(lái)的生物醫(yī)學(xué)中以及藥學(xué)領(lǐng)域中會(huì)實(shí)現(xiàn)靶向性的轉(zhuǎn)變,納米技術(shù)會(huì)將藥物的作用進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)向處理,在一定程度上可以將藥物的藥效得到最大限度的提升,同時(shí)也能夠?qū)λ幬锏某杀具M(jìn)行有效的降低,從而推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)以及藥學(xué)的發(fā)展。

篇9

論文摘要: 納米技術(shù)作為一種新興的科學(xué)技術(shù),隨著技術(shù)的發(fā)展,納米技術(shù)已經(jīng)被日趨應(yīng)用于生活領(lǐng)域的各個(gè)方面。本文回顧了納米技術(shù)和納米材料的發(fā)展過(guò)程并對(duì)納米材料在食品安全的應(yīng)用進(jìn)行了介紹和論述。

納米技術(shù)是20世紀(jì)末興起并迅速發(fā)展的一項(xiàng)高科技技術(shù),隨著研究的深入和科學(xué)的發(fā)展,納米技術(shù)已經(jīng)日趨成熟并廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域,近年來(lái)納米技術(shù)在醫(yī)藥上的許多研究成果正逐步地應(yīng)用于食品行業(yè),在此技術(shù)上開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,納米材料在食品安全上也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

納米是一種幾何尺寸的度量單位,l納米為百萬(wàn)分之一毫米,即十億分之一米的長(zhǎng)度。以納米為基礎(chǔ)的納米技術(shù)在20世紀(jì)90年代初起得到迅速發(fā)展并先后興起了一系列的像納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米化學(xué)、納米生物學(xué)、納米生物技術(shù)和納米藥物學(xué),納米技術(shù)就是一種多學(xué)科的交叉技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)利用納米機(jī)構(gòu)所具有的功能制造出有特殊功能的產(chǎn)品和材料。因此,利用納米技術(shù)制造出來(lái)的材料就具有微觀(guān)性和一些普通材料所不具有的功能。

隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米食品生產(chǎn)也取得了很大的成就。目前,納米食品產(chǎn)品超過(guò)300種,一些帶有納米級(jí)別添加劑的食品和維生素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。據(jù)預(yù)測(cè)納米食品市場(chǎng)在2010年將達(dá)到204億美元,因此納米技術(shù)在食品上的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿?。納米技術(shù)在食品上的研究和應(yīng)用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測(cè)技術(shù)等方面。

所謂納米食品是指在生產(chǎn)、加工或包裝過(guò)程中采用了納米技術(shù)手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術(shù)的食品,更大程度上指里喲個(gè)納米技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術(shù)改造過(guò)結(jié)構(gòu)的食品在營(yíng)養(yǎng)方面會(huì)有一個(gè)很大的提高,在這方面應(yīng)用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質(zhì)制劑、維生素制劑、添加營(yíng)養(yǎng)素的鈣奶與豆奶、納米茶等。

然而納米食品也存在一些問(wèn)題,首先由于對(duì)于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產(chǎn)的過(guò)程中容易產(chǎn)生粉料污染,同時(shí)現(xiàn)有的納米技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生成材料的功能性無(wú)法預(yù)測(cè),納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不高等問(wèn)題。納米食品還存在另外問(wèn)題那就關(guān)于納米食品的安全檢測(cè)并沒(méi)有個(gè)一個(gè)同一的標(biāo)準(zhǔn)。目前,國(guó)際上尚未形成統(tǒng)一的針對(duì)納米食品的生物安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)是短期評(píng)價(jià)方法,短期的模型很難對(duì)納米食品的生物效應(yīng)有徹底的認(rèn)識(shí)。而部分納米食品存存在一些有害成分,并且經(jīng)過(guò)納米化后,這些物質(zhì)更加很容易進(jìn)入細(xì)胞甚至細(xì)胞核內(nèi),因此副作用也就越大,而這些由于安全檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一可能在檢測(cè)的時(shí)候檢測(cè)不出來(lái),因此納米食品的安全標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步統(tǒng)一。雖然納米食品存在一系列的問(wèn)題但是納米技術(shù)在食品包裝和保險(xiǎn)技術(shù)中卻得到了很好的應(yīng)用。

首先,在已有的包裝材料中加入一定的納米微??梢栽黾影b材料的抗菌性從而產(chǎn)生殺菌功能。目前一些冰箱的生產(chǎn)技術(shù)中已經(jīng)應(yīng)用了這種技術(shù)生產(chǎn)出了一些抗菌性的冰箱。

其次,由于納米材料的特殊性質(zhì),加入一定的納米微粒還可以改變現(xiàn)有的包裝材料的性能,從而進(jìn)一步保證食品的安全。目前,部分學(xué)者已經(jīng)成功的將納米技術(shù)應(yīng)用玉改進(jìn)玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韌性。同時(shí),由于納米微粒對(duì)紫外線(xiàn)有吸收能力,因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化,增加使用壽命。從而為食品生產(chǎn)提供了性能更加優(yōu)越的包裝容器。

第三,由于納米材料的力磁電熱的性質(zhì),使得納米材料有著優(yōu)越的敏感性。一些學(xué)者已經(jīng)在研究將納米材料的敏感性應(yīng)用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產(chǎn)生,無(wú)疑能夠進(jìn)一步加強(qiáng)普通食品和納米食品的安全。

第四,經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的食品保鮮包轉(zhuǎn),在起到保鮮功能的同時(shí)還能夠產(chǎn)生乙烯,而乙烯又反過(guò)來(lái)加劇了食品的腐蝕,因此可以說(shuō)傳統(tǒng)的食品保鮮包轉(zhuǎn)并沒(méi)有能夠很好的起到保鮮功能。在納米技術(shù)在研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)納米Ag粉具有對(duì)乙烯進(jìn)行催化其氧化的作用。所以只要在現(xiàn)有的保鮮包轉(zhuǎn)材料中加入一些納米Ag粉,就可以加速傳統(tǒng)保鮮包轉(zhuǎn)材料產(chǎn)生的乙烯的氧化從而抑制乙烯的產(chǎn)生,進(jìn)而產(chǎn)生更好的保鮮效果。

綜上所述納米技術(shù)雖然還有一些不足和缺陷,但是經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展納米技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展,并且已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。納米技術(shù)和納米材料以其特殊的性能不緊能夠生產(chǎn)出性質(zhì)更加優(yōu)越的納米食品同時(shí)通過(guò)改善包裝材料還可以進(jìn)一步提高食品的安全。

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[9]袁飛,徐寶梁,黃文勝,唐英章.納米技術(shù)在世界范圍內(nèi) 食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品科技.

篇10

目前,納米技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域,并逐漸向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透。2000年,楊氏等[1]在通過(guò)研究不同粒徑(≤100、150、200、500 nm)的礦物中藥雄黃和石決明(納米、微米和常態(tài))對(duì)藥效的尺寸效應(yīng)后認(rèn)為,利用改變中藥顆粒的單元尺寸(使其小到一定程度)以改變其物理狀態(tài),可以顯著改變中藥制劑產(chǎn)生的藥理效應(yīng),并由此首次提出了納米中藥的概念。此后,國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始了納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究,并取得了一些突破性進(jìn)展,申請(qǐng)了許多有關(guān)納米中藥的專(zhuān)利。納米技術(shù)的應(yīng)用對(duì)中藥的研究和開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。

1 納米技術(shù)應(yīng)用于中藥研究與開(kāi)發(fā)的意義

1.1 有助于對(duì)中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論研究的突破

1.1.1 揭示中藥“歸經(jīng)”的實(shí)質(zhì) 中藥歸經(jīng)是中藥選擇性地歸屬于機(jī)體疾病狀態(tài)的某些臟腑經(jīng)絡(luò)的屬性,是藥物作用的定位概念。傳統(tǒng)的歸經(jīng)理論沒(méi)有闡明歸經(jīng)所依據(jù)的經(jīng)絡(luò)、臟腑的實(shí)質(zhì),隨著時(shí)代的發(fā)展,它已經(jīng)難以繼續(xù)指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。中藥歸經(jīng)理論的進(jìn)一步研究應(yīng)該是全面探討歸經(jīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),并從分子水平闡明這一理論所涉及的現(xiàn)代生理、生化、藥理、病理等問(wèn)題,揭示歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。目前,中藥歸經(jīng)理論實(shí)驗(yàn)研究的其中一類(lèi)思路是觀(guān)測(cè)中藥有效成分在體內(nèi)的分布及作用部位[2]。隨著納米中藥粒子或納米中藥微膠囊的發(fā)明,可以利用其控釋效應(yīng),使中藥有效成分恒速穩(wěn)定地作用于動(dòng)物模型或人體的作用器官或特定靶組織,并較長(zhǎng)時(shí)間地維持其有效的濃度,從而較好地確定藥物主要作用的某些生理系統(tǒng),揭示中藥歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。

1.1.2 進(jìn)一步完善中藥“升降沉浮”理論

中藥的“升降沉浮”是指藥物作用于人體的趨勢(shì)。升降沉浮作為用藥的基本原則,它與臨床治療有著密切的關(guān)系。在臨床治療時(shí),需根據(jù)藥物升降沉浮的不同特性選用相應(yīng)的藥物。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,代赭石、半夏等能引藥向下,作用趨勢(shì)向下;人參、黃芪等能益氣升提,作用趨勢(shì)向上;金銀花、細(xì)辛等可作升浮藥;大黃、黃連等可作沉降藥。因此,我們可以將納米級(jí)的這些中藥作用于生理器官,跟蹤其作用趨向,確定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3 揭示“五臟相音”的實(shí)質(zhì)

五臟相音理論認(rèn)為,五臟相應(yīng)于不同的聲音,五臟脾、肺、肝、心、腎相應(yīng)于五音宮、商、角、徵、羽,可以根據(jù)人們聲音的變化,以作為診斷和治療的依據(jù),提示應(yīng)當(dāng)進(jìn)行何種經(jīng)絡(luò)調(diào)理和飲食調(diào)理,最終達(dá)到治未病的目的[3]。2004年,德國(guó)Gimzewski教授[4]在《Science》雜志上發(fā)表了其研究成果,利用原子力顯微鏡(atomic force microscope)精確地測(cè)知了單細(xì)胞細(xì)胞壁上的任何振動(dòng),并把它們轉(zhuǎn)換為聲音,開(kāi)創(chuàng)了基于納米水平的細(xì)胞聲學(xué),也開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的高科技研究領(lǐng)域——聲音與疾病的關(guān)系。這與《黃帝內(nèi)經(jīng)》中論述的宏觀(guān)意義上的臟腑聲音、辨色聽(tīng)音察體診斷疾病、以聲音區(qū)分陰陽(yáng)并進(jìn)行飲食和經(jīng)絡(luò)調(diào)理以達(dá)到治未病的理論具有驚人的相似之處[5]。因此,納米技術(shù)的應(yīng)用,將可能揭開(kāi)中醫(yī)“五臟相音”理論的神秘面紗,以更好地指導(dǎo)中藥新藥的研究和開(kāi)發(fā)。

1.2 有助于提高制劑質(zhì)量和水平,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

1.2.1 改善傳統(tǒng)制劑工藝,豐富中藥劑型,提高制劑質(zhì)量和水平

采用傳統(tǒng)的水提或醇提的制劑工藝容易破壞中藥的生物活性成分及有效成分,而一些與納米技術(shù)相關(guān)的制劑技術(shù)的應(yīng)用,如分子包合技術(shù)、脂質(zhì)體技術(shù)、固體分散技術(shù)、固體脂質(zhì)納米粒技術(shù)、聚合物納米粒技術(shù)和微乳技術(shù)等,不僅可以極大地豐富中藥傳統(tǒng)的以湯、丸、散、膏、丹為主的劑型,引入高效透皮釋放制劑、口服控釋片、口服含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌面速溶片以及植入制劑、微乳劑和脂質(zhì)體等多種新劑型,也將顯著地提高中藥制劑的質(zhì)量和水平,如可以極大地提高制劑的混合均勻性、分劑量準(zhǔn)確性以及可壓性。

1.2.2 增加新功效,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

納米中藥的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)將導(dǎo)致其物理化學(xué)性質(zhì)、生物活性及藥理性質(zhì)發(fā)生根本的變化,從而賦予傳統(tǒng)中藥全新的藥效,拓展治療范圍[3]。例如,納米化后的牛黃和靈芝都呈現(xiàn)普通牛黃和普通靈芝不具有的藥效。若將納米中藥應(yīng)用到保健品或化妝品中,將促進(jìn)中藥材保健品、化妝品工業(yè)的發(fā)展,拓展中藥的使用范圍。此外,若將納米中藥作病毒誘導(dǎo)物,將可能實(shí)現(xiàn)不含抗生素的長(zhǎng)效廣譜抗菌功效和抗病毒功效,開(kāi)發(fā)出新一代的廣譜抗菌藥物。總之,納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)加速中藥新藥的研制與開(kāi)發(fā)具有重要的意義。

1.2.3 促進(jìn)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化,提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

中藥的多種新劑型,可以使其使用方法更符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),利于其在國(guó)際市場(chǎng)上的推廣。將納米技術(shù)引入中藥的研究與開(kāi)發(fā),能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利技術(shù)和創(chuàng)新方法,能使中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)有國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn),從而有助于提升中藥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3 有助于提高中藥的生物利用度和療效

中藥一般都含有較多的木質(zhì)素、纖維、膠質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)等,用傳統(tǒng)方法粉碎往往難以達(dá)到細(xì)胞破壁,影響了中藥材中有效成分的浸出,妨礙了藥物在生物體內(nèi)的吸收。中藥粒子的納米化可以使細(xì)胞破壁,大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度,提高藥物的生物利用度;還可以利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能,提高藥效。另外,也可以利用中藥的納米包覆技術(shù),改變一些中藥制劑的親水親油性,提高中藥的臨床療效。這將有利于減少用藥量,節(jié)約有限的中藥資源。

2 存在的問(wèn)題

2.1 與中醫(yī)“辨證用藥”原則相悖

中藥復(fù)方的藥理作用機(jī)理較復(fù)雜,往往多元反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。中藥從單味藥到組合成方,不僅量變,而且質(zhì)變,中藥在不同復(fù)方中的功效可能有所不同,這與藥物在不同的復(fù)方中可能發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。隨著納米技術(shù)的應(yīng)用,中藥成分之間的某些物理化學(xué)反應(yīng)將受到控制或發(fā)生根本性的變化,使得藥物脫離了復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境或使化學(xué)環(huán)境更加復(fù)雜,導(dǎo)致中藥有效成分和藥效的不確定性,并影響藥物的穩(wěn)定性,從而可能改變藥物的功效,與中醫(yī)“辨證用藥”的原則相悖。

2.2 與中醫(yī)藥“價(jià)廉”的特點(diǎn)相悖

納米技術(shù)在中藥制備領(lǐng)域的應(yīng)用將極大地提高其生產(chǎn)成本,勢(shì)必會(huì)影響到中藥的銷(xiāo)售價(jià)格,使原本以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝的中藥因價(jià)格因素而難以推廣,也會(huì)影響到我國(guó)具有中國(guó)特色的醫(yī)療衛(wèi)生保障體系的建設(shè)。

2.3 一些基礎(chǔ)性研究工作有待加強(qiáng)

①納米中藥制備的理論與技術(shù)研究,包括適合中藥制藥行業(yè)使用的系列超細(xì)顆粒裝備及配套設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化工作;②納米中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)和質(zhì)量控制方法研究,建立納米中藥藥理、療效、病理學(xué)和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法;③納米中藥新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理論和技術(shù)研究以及產(chǎn)業(yè)化推廣工作。

3 結(jié)語(yǔ)

納米技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一,它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。隨著納米技術(shù)在中藥研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破,它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙宗江,胡會(huì)欣,張新雪.中藥歸經(jīng)理論現(xiàn)代化研究[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2002,25(1):5-7.

[3] 高也陶,李捷瑋,潘慧巍,等.五臟相音——《黃帝內(nèi)經(jīng)》失傳2000多年的理論和技術(shù)的現(xiàn)代研究[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(人文社會(huì)醫(yī)學(xué)版),2006, 27(9):51-53.

[4] Pelling AE, Sehati S, Gralla EB, et al. Local nanomechanical motion of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae[J]. Science,

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