纳米技术对医学、生物工程和药学的渗透与影响是显而易见的。纳米机器人是纳米技术应用于医学领域中最具有诱惑的内容，在生物医学工程中可充当微型医生，解决了医生用传统技术难以解决的问题。纳米技术在药学中的重要应用— — 药物纳米控释系统作为新的药物载运系统被广泛研究，特别是在靶向和定位给药、黏膜吸收给药、基因治疗和蛋白多肽控释等领域,纳米粒子具有不可替代的优越性。
化疗是癌症的重要治疗手段，但是这种方法存在很多负面效应，而且在杀伤肿瘤细胞的同事会对周围健康组织进行破坏。由此，一群国际研究组织开发出了一种更加特异的药物输送方式，能够有效降低化疗的毒性，这种方法的核心是由纳米颗粒组成的“炸弹簇”。
这一项新的技术主要用于提高化疗药物“氯氨铂”的靶向性。通过将药物分子附着在100纳米大小的颗粒上，能够顺利经过血管到达肿瘤组织。当到达目的地后，这些癌细胞周围的酸性环境能够将整个“炸弹簇”分解成5纳米大小的小颗粒，从而能够顺利渗透到肿瘤细胞内部。
来自布莱根妇女医院的研究人员基于临床前模型开发出一项新技术，能够在化疗后最短8小时检测出治疗的有效性，该技术还可用于检测免疫治疗的效果。
这项新技术利用了细胞凋亡过程中caspase会发生激活这一现象，研究人员设计了一个报告元件，当出现激活的caspase就会发出绿色荧光。这项研究证明了该技术能够直接将化疗药物和免疫治疗药物的应答性进行可视化，方便对药效进行评估。
近日，广东医科大学药学院博士郑明彬和中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛、马轶凡等专家，在纳米人工红细胞可视化精准治疗癌症方面取得突破。
该团队采用聚合物包载光敏剂（吲哚菁绿）——氧载体（血红蛋白）复合物，覆盖类似红细胞膜的磷脂层，构建了具备携氧和释氧功能的纳米人工红细胞。纳米人工红细胞携带血红蛋白、氧和光敏剂穿透进入到肿瘤内部，突破了肿瘤缺氧微环境和氧供应不足对光动力治疗的障碍；激光照射产生使细胞致死的单线态氧和高价铁——血红蛋白，实现了肿瘤的高效治疗。
4.Nat Biotechnol：注射用纳米颗粒有望引发转移性肿瘤治疗变革
在一项新的研究中，来自美国休斯敦卫理公会研究所的研究人员开发出首个成功地消除小鼠体内肺转移瘤（lung metastases）的药物，从而可能引发转移性三阴性乳腺癌治疗变革。
在这项研究中，研究人员通过开发出一种在小鼠体内肺转移瘤内部产生纳米颗粒的药物而解决了这个问题。他们使用阿霉素（doxorubicin, Dox），即一种癌症治疗药物，已被人类使用了几十年，但是对心脏有副作用。此外，他们还使用了注射用纳米颗粒生产者（injectable nanoparticle generator, iNPG），iNPG是由纳米多孔硅材料制作而成的，可在体内自然降解。
利用这种策略在癌细胞已转移到肺部的三阴性乳腺癌模式小鼠体内开展研究，研究人员发现50%接受这种药物治疗的小鼠在8个月后没有追踪到肿瘤转移性疾病。这相当于肿瘤转移性疾病病人接受治疗后存活大约24年。
5.ACS Nano & Small：中国科学家开发出新型纳米生物传感器可快速检测流感病毒
来自中国香港理工大学的研究人员通过研究开发出了一种新型的，用于进行流感和其它病毒快速检测的纳米生物传感器；这种新型的生物传感器利用了一种名为上转换发光共振能量转移过程（LRET）的光学方法来进行超灵敏的病毒检测。
这种新型光学方法非常简单，可以将试验时间从原先的1-3天缩短到如今的2-3小时，相比传统临床方法而言速度要快10倍以上，同时每份样品仅需要花费20元港币，相比传统检测费用降低了80%；因此这种新型技术就可以被广泛用于检测不同种类的病毒，为后期开发低成本、快速且超灵敏的病毒检测技术提供了新的思路。
一般来讲，实体肿瘤里面都会长有血管。莱斯大学的研究人员把纳米金属粒子注射到肿瘤组织的血管中，这些纳米金属粒子会自己穿过血管，进入肿瘤组织中，并聚集在癌细胞附近。然而，细胞都是很“爱干净”的，当这些纳米金属颗粒聚集在细胞表面时，细胞就把纳米金属颗粒吞掉。这就是作死的第一步，因为细胞不知道自己吞进去的是“特洛伊木马”。然后研究人员就拿着红外激光发射器照射手术部位。剩下的剧情你都知道了：金属离子发热，把细胞“烫死”了。完了！
不幸的事有二：健康的细胞也会“吞食”纳米金属颗粒；连续的红外激光能量太强，也会伤及健康细胞。这又折磨了莱斯大学研究人员一段时间。
终于莱斯大学的物理学家Dmitri Lapotko研究团队漂漂亮亮地解决了这个问题。他们的研究结果最终发表在《自然纳米技术》上。
上海药物所药物制剂研究中心研究团队创新性地设计、构建了一种细胞内酸敏感型多功能纳米胶束共输送光敏剂和化疗药物阿霉素前药，初步实现了肿瘤光疗和化疗有机结合克服肿瘤耐药。
上海药物所的研究人员应用酸敏感聚合物载体、小分子光敏剂Ce6和大分子阿霉素前药自组装形成聚合物胶束。纳米胶束可在正常生理环境中(pH 7.4)保持“沉默”，在进入肿瘤细胞溶酶体环境后(pH≤6.2)实现酸激活，发挥多模态成像和协同治疗作用，并促进化疗药渗透杀伤耐药细胞。
在过去三年里，Jin和他的团队建立了一个纳米晶体库，这些智能纳米晶体的形状和特性都不一样。它们可以作为分子标签，也可以在不同需求下使用，可以顺利通过血脑屏障，并针对特定细胞（比如说肿瘤细胞）运输药物，甚至可以实时高分辨率肿瘤成像呈现给临床医生进行诊断等。更强大的混合纳米晶体在临床运用中具有多种功能。通过它们可以找到体内的肿瘤细胞，并以高分辨率图像呈献给临床医生。医生通过准确了解体内肿瘤情况，能够区精确分开健康组织和肿瘤。这样就可以做更精确的诊断，对病人的临床预后会有很大的帮助。
这项研究受到广大研究工作者的密切关注，纳米晶体可能在将来改变化疗对机体造成严重副作用。
近来由多伦多大学的Warren Chan带领的课题组制造出一种可形变的纳米粒子，它可以特异性靶向肿瘤细胞。
通过研究发现经过特定处理后一些特定DNA双链结构可作为不同瘤种细胞特异的标志物。Chan和他的团队将这种结构的DNA双链和一种由金属制成并可改变空间构象的纳米晶体材料做成纳米粒子。这些纳米粒子会在血液中运输并特异性靶向癌细胞。它们结合到肿瘤细胞表面后会发生构象改变，所以这种材料能将医生使用的抗肿瘤药物运输或者其它信号标记到肿瘤细胞并发生作用。
美国华盛顿大学研究人员通过将新研制的碳酸钙纳米颗粒溶剂注射到患有肿瘤的小鼠体内，将肿瘤所处环境的pH值从酸性变为碱性，有效阻止了癌细胞生长。该研究成果刊登在《纳米尺度》杂志在线版上。
该研究小组首次发现，将非处方普通抗酸药片主要成分碳酸钙设计成纳米粒子，可调节实体瘤环境的pH值。癌细胞转移可导致患者死亡，而肿瘤所处环境的pH值与癌细胞转移密切相关。
来自德国波恩大学的研究人员开发了一种新方法利用纳米颗粒引导新细胞靶向血管病变部位，从而对抗动脉硬化。科学家们证明在小鼠体内这些新细胞确实能够在病变部位发挥治疗效果，但在应用于人类疾病治疗之前仍然需要更多研究进行验证。
研究人员首先利用病毒将负责产生eNOS酶的基因导入体外培养的内皮细胞中，这种酶能够刺激一氧化氮的合成，随后他们又将这种基因改造的细胞与含有铁核心的纳米颗粒结合在一起，研究人员解释道，纳米粒子的铁核心能够使内皮细胞带有磁性，他们还开发了一种特殊的环状磁铁，保证纳米颗粒能够引导装载了eNOS基因的内皮细胞到达血管病变部位执行修复功能。
人体免疫系统能识别并摧毁外来物。除了细菌、病毒，递送药物的纳米粒子、植入的起搏器和人工关节等也是外来物，同样会引发免疫反应，导致药物失效、排斥或发炎。据物理学家组织网2月21日报道，美国宾夕法尼亚大学科学家开发出一种新方法，给这些治疗设备贴上蛋白质“通行证”，让它们能顺利通过人体的防御系统。相关论文发表在《科学》（Science）杂志上。
为避免纳米粒子引发天然免疫反应，早期的办法是给它们涂一层高分子的“刷子外衣”，这些“刷子”从纳米粒子中伸出来，阻止各种血清蛋白黏在它表面。但这只能暂缓一时而不能最终解决问题。宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院化学与生物分子工程教授丹尼斯迪斯科和研究小组另辟蹊径：让巨噬细胞相信纳米粒子是“自己人”而放过它们。
英国帝国理工学院日前发布的一项新研究显示，微小的黄金纳米粒子能提升癌症化疗的效果，并降低化疗对病患的副作用。黄金纳米粒子，是黄金的纳米级颗粒，可用于医学成像技术、肿瘤检测等。帝国理工学院下设的国家心肺研究所研究人员发现，黄金纳米粒子很容易被人体癌细胞吸收，他们为这种粒子包上一层化疗药物后，就可以把它们作为“运输工具”准确地将化疗药物投放到癌细胞上。
这种技术拥有非常不错的前景，未来有望用于多种癌症的治疗，不过目前还需要通过大规模临床试验来验证黄金纳米粒子的效果。
14.Nature子刊：顾臻团队发布抗癌新技术——纳米终结者！
发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究中，北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的科学家们开发出一种新型的药物呈递技术，使用可降解的液态金属靶向癌细胞；这一称为“纳米终结者”的技术有望提高药物的抗癌效果。
顾臻教授说：“这一药物呈递技术能够帮助医生‘定位’肿瘤；且技术相关材料具有可批量生产、完全生物降解及毒性低等特点。该技术最主要的优势之一是这些液态金属药物载体非常容易制作。”
通过从自然中找寻设计的线索，科学家们开发了一种仿生纳米粒子，通过将血小板膜覆盖在纳米粒子上，可以屏蔽免疫系统的响应，同时使纳米粒子具有血小板的特性，对特定组织和细胞靶向。
美国加州大学圣地亚哥分校的张良方教授团队通过从血液中分离出血小板，由于血小板外侧膜为负电性，PLGA纳米粒子为负电性，利用静电排斥使体系最终得到“right-side-out”的结构，血小板上的各种蛋白质得以保留并朝向外侧，使最终的体系同时具有纳米粒子的载体特性，又有血小板的活性。
更有趣的是，这种纳米粒子可以对血小板吸附的病原体进行结合，即靶向抗生素！抗生素耐药性一直是医药领域的大问题，靶向抗生素的运输因此也是备受关注。鉴于识别现在广泛应用的抗生素一直是靶向抗生素的最大阻碍，这种能够靶向抗生素的纳米粒子会解决感染严重的并发症等，使效果减弱的抗生素的重新起作用！
纳米技术应用于医学和药学领域,具有光明的前景,必将引起医学和药学领域的一场新技术革命,从而为提高人类的身体健康,提高人类的生命质量做出新的贡献。
来源：生物谷 2016-04-13 11:44
2016年4月13日讯 /生物谷BIOON/ --纳米技术已成为21世纪的关键技术之一,对各个领域的科技进步具有极其重要的意义。已有的研究表明，纳米技术可以应用于医学、药学、生物、化学和信息技术等方面。
纳米技术对医学、生物工程和药学的渗透与影响是显而易见的。纳米机器人是纳米技术应用于医学领域中最具有诱惑的内容，在生物医学工程中可充当微型医生，解决了医生用传统技术难以解决的问题。纳米技术在药学中的重要应用— — 药物纳米控释系统作为新的药物载运系统被广泛研究，特别是在靶向和定位给药、黏膜吸收给药、基因治疗和蛋白多肽控释等领域,纳米粒子具有不可替代的优越性。
在下面的内容中生物谷小编就过去一段时间纳米医学领域取得的进展进行了汇总。
化疗是癌症的重要治疗手段，但是这种方法存在很多负面效应，而且在杀伤肿瘤细胞的同事会对周围健康组织进行破坏。由此，一群国际研究组织开发出了一种更加特异的药物输送方式，能够有效降低化疗的毒性，这种方法的核心是由纳米颗粒组成的“炸弹簇”。
这一项新的技术主要用于提高化疗药物“氯氨铂”的靶向性。通过将药物分子附着在100纳米大小的颗粒上，能够顺利经过血管到达肿瘤组织。当到达目的地后，这些癌细胞周围的酸性环境能够将整个“炸弹簇”分解成5纳米大小的小颗粒，从而能够顺利渗透到肿瘤细胞内部。
来自布莱根妇女医院的研究人员基于临床前模型开发出一项新技术，能够在化疗后最短8小时检测出治疗的有效性，该技术还可用于检测免疫治疗的效果。
这项新技术利用了细胞凋亡过程中caspase会发生激活这一现象，研究人员设计了一个报告元件，当出现激活的caspase就会发出绿色荧光。这项研究证明了该技术能够直接将化疗药物和免疫治疗药物的应答性进行可视化，方便对药效进行评估。
近日，广东医科大学药学院博士郑明彬和中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛、马轶凡等专家，在纳米人工红细胞可视化精准治疗癌症方面取得突破。
该团队采用聚合物包载光敏剂（吲哚菁绿）——氧载体（血红蛋白）复合物，覆盖类似红细胞膜的磷脂层，构建了具备携氧和释氧功能的纳米人工红细胞。纳米人工红细胞携带血红蛋白、氧和光敏剂穿透进入到肿瘤内部，突破了肿瘤缺氧微环境和氧供应不足对光动力治疗的障碍；激光照射产生使细胞致死的单线态氧和高价铁——血红蛋白，实现了肿瘤的高效治疗。
4.Nat Biotechnol：注射用纳米颗粒有望引发转移性肿瘤治疗变革
在一项新的研究中，来自美国休斯敦卫理公会研究所的研究人员开发出首个成功地消除小鼠体内肺转移瘤（lung metastases）的药物，从而可能引发转移性三阴性乳腺癌治疗变革。
在这项研究中，研究人员通过开发出一种在小鼠体内肺转移瘤内部产生纳米颗粒的药物而解决了这个问题。他们使用阿霉素（doxorubicin, Dox），即一种癌症治疗药物，已被人类使用了几十年，但是对心脏有副作用。此外，他们还使用了注射用纳米颗粒生产者（injectable nanoparticle generator, iNPG），iNPG是由纳米多孔硅材料制作而成的，可在体内自然降解。
利用这种策略在癌细胞已转移到肺部的三阴性乳腺癌模式小鼠体内开展研究，研究人员发现50%接受这种药物治疗的小鼠在8个月后没有追踪到肿瘤转移性疾病。这相当于肿瘤转移性疾病病人接受治疗后存活大约24年。
5.ACS Nano & Small：中国科学家开发出新型纳米生物传感器可快速检测流感病毒
来自中国香港理工大学的研究人员通过研究开发出了一种新型的，用于进行流感和其它病毒快速检测的纳米生物传感器；这种新型的生物传感器利用了一种名为上转换发光共振能量转移过程（LRET）的光学方法来进行超灵敏的病毒检测。
这种新型光学方法非常简单，可以将试验时间从原先的1-3天缩短到如今的2-3小时，相比传统临床方法而言速度要快10倍以上，同时每份样品仅需要花费20元港币，相比传统检测费用降低了80%；因此这种新型技术就可以被广泛用于检测不同种类的病毒，为后期开发低成本、快速且超灵敏的病毒检测技术提供了新的思路。
一般来讲，实体肿瘤里面都会长有血管。莱斯大学的研究人员把纳米金属粒子注射到肿瘤组织的血管中，这些纳米金属粒子会自己穿过血管，进入肿瘤组织中，并聚集在癌细胞附近。然而，细胞都是很“爱干净”的，当这些纳米金属颗粒聚集在细胞表面时，细胞就把纳米金属颗粒吞掉。这就是作死的第一步，因为细胞不知道自己吞进去的是“特洛伊木马”。然后研究人员就拿着红外激光发射器照射手术部位。剩下的剧情你都知道了：金属离子发热，把细胞“烫死”了。完了！
不幸的事有二：健康的细胞也会“吞食”纳米金属颗粒；连续的红外激光能量太强，也会伤及健康细胞。这又折磨了莱斯大学研究人员一段时间。
终于莱斯大学的物理学家Dmitri Lapotko研究团队漂漂亮亮地解决了这个问题。他们的研究结果最终发表在《自然纳米技术》上。
上海药物所药物制剂研究中心研究团队创新性地设计、构建了一种细胞内酸敏感型多功能纳米胶束共输送光敏剂和化疗药物阿霉素前药，初步实现了肿瘤光疗和化疗有机结合克服肿瘤耐药。
上海药物所的研究人员应用酸敏感聚合物载体、小分子光敏剂Ce6和大分子阿霉素前药自组装形成聚合物胶束。纳米胶束可在正常生理环境中(pH 7.4)保持“沉默”，在进入肿瘤细胞溶酶体环境后(pH≤6.2)实现酸激活，发挥多模态成像和协同治疗作用，并促进化疗药渗透杀伤耐药细胞。
在过去三年里，Jin和他的团队建立了一个纳米晶体库，这些智能纳米晶体的形状和特性都不一样。它们可以作为分子标签，也可以在不同需求下使用，可以顺利通过血脑屏障，并针对特定细胞（比如说肿瘤细胞）运输药物，甚至可以实时高分辨率肿瘤成像呈现给临床医生进行诊断等。更强大的混合纳米晶体在临床运用中具有多种功能。通过它们可以找到体内的肿瘤细胞，并以高分辨率图像呈献给临床医生。医生通过准确了解体内肿瘤情况，能够区精确分开健康组织和肿瘤。这样就可以做更精确的诊断，对病人的临床预后会有很大的帮助。
这项研究受到广大研究工作者的密切关注，纳米晶体可能在将来改变化疗对机体造成严重副作用。
近来由多伦多大学的Warren Chan带领的课题组制造出一种可形变的纳米粒子，它可以特异性靶向肿瘤细胞。
通过研究发现经过特定处理后一些特定DNA双链结构可作为不同瘤种细胞特异的标志物。Chan和他的团队将这种结构的DNA双链和一种由金属制成并可改变空间构象的纳米晶体材料做成纳米粒子。这些纳米粒子会在血液中运输并特异性靶向癌细胞。它们结合到肿瘤细胞表面后会发生构象改变，所以这种材料能将医生使用的抗肿瘤药物运输或者其它信号标记到肿瘤细胞并发生作用。
美国华盛顿大学研究人员通过将新研制的碳酸钙纳米颗粒溶剂注射到患有肿瘤的小鼠体内，将肿瘤所处环境的pH值从酸性变为碱性，有效阻止了癌细胞生长。该研究成果刊登在《纳米尺度》杂志在线版上。
该研究小组首次发现，将非处方普通抗酸药片主要成分碳酸钙设计成纳米粒子，可调节实体瘤环境的pH值。癌细胞转移可导致患者死亡，而肿瘤所处环境的pH值与癌细胞转移密切相关。
来自德国波恩大学的研究人员开发了一种新方法利用纳米颗粒引导新细胞靶向血管病变部位，从而对抗动脉硬化。科学家们证明在小鼠体内这些新细胞确实能够在病变部位发挥治疗效果，但在应用于人类疾病治疗之前仍然需要更多研究进行验证。
研究人员首先利用病毒将负责产生eNOS酶的基因导入体外培养的内皮细胞中，这种酶能够刺激一氧化氮的合成，随后他们又将这种基因改造的细胞与含有铁核心的纳米颗粒结合在一起，研究人员解释道，纳米粒子的铁核心能够使内皮细胞带有磁性，他们还开发了一种特殊的环状磁铁，保证纳米颗粒能够引导装载了eNOS基因的内皮细胞到达血管病变部位执行修复功能。
人体免疫系统能识别并摧毁外来物。除了细菌、病毒，递送药物的纳米粒子、植入的起搏器和人工关节等也是外来物，同样会引发免疫反应，导致药物失效、排斥或发炎。据物理学家组织网2月21日报道，美国宾夕法尼亚大学科学家开发出一种新方法，给这些治疗设备贴上蛋白质“通行证”，让它们能顺利通过人体的防御系统。相关论文发表在《科学》（Science）杂志上。
为避免纳米粒子引发天然免疫反应，早期的办法是给它们涂一层高分子的“刷子外衣”，这些“刷子”从纳米粒子中伸出来，阻止各种血清蛋白黏在它表面。但这只能暂缓一时而不能最终解决问题。宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院化学与生物分子工程教授丹尼斯迪斯科和研究小组另辟蹊径：让巨噬细胞相信纳米粒子是“自己人”而放过它们。
英国帝国理工学院日前发布的一项新研究显示，微小的黄金纳米粒子能提升癌症化疗的效果，并降低化疗对病患的副作用。黄金纳米粒子，是黄金的纳米级颗粒，可用于医学成像技术、肿瘤检测等。帝国理工学院下设的国家心肺研究所研究人员发现，黄金纳米粒子很容易被人体癌细胞吸收，他们为这种粒子包上一层化疗药物后，就可以把它们作为“运输工具”准确地将化疗药物投放到癌细胞上。
这种技术拥有非常不错的前景，未来有望用于多种癌症的治疗，不过目前还需要通过大规模临床试验来验证黄金纳米粒子的效果。
14.Nature子刊：顾臻团队发布抗癌新技术——纳米终结者！
发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究中，北卡罗莱纳州立大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的科学家们开发出一种新型的药物呈递技术，使用可降解的液态金属靶向癌细胞；这一称为“纳米终结者”的技术有望提高药物的抗癌效果。
顾臻教授说：“这一药物呈递技术能够帮助医生‘定位’肿瘤；且技术相关材料具有可批量生产、完全生物降解及毒性低等特点。该技术最主要的优势之一是这些液态金属药物载体非常容易制作。”
通过从自然中找寻设计的线索，科学家们开发了一种仿生纳米粒子，通过将血小板膜覆盖在纳米粒子上，可以屏蔽免疫系统的响应，同时使纳米粒子具有血小板的特性，对特定组织和细胞靶向。
美国加州大学圣地亚哥分校的张良方教授团队通过从血液中分离出血小板，由于血小板外侧膜为负电性，PLGA纳米粒子为负电性，利用静电排斥使体系最终得到“right-side-out”的结构，血小板上的各种蛋白质得以保留并朝向外侧，使最终的体系同时具有纳米粒子的载体特性，又有血小板的活性。
更有趣的是，这种纳米粒子可以对血小板吸附的病原体进行结合，即靶向抗生素！抗生素耐药性一直是医药领域的大问题，靶向抗生素的运输因此也是备受关注。鉴于识别现在广泛应用的抗生素一直是靶向抗生素的最大阻碍，这种能够靶向抗生素的纳米粒子会解决感染严重的并发症等，使效果减弱的抗生素的重新起作用！
纳米技术应用于医学和药学领域,具有光明的前景,必将引起医学和药学领域的一场新技术革命,从而为提高人类的身体健康,提高人类的生命质量做出新的贡献。
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责任编辑：王辉
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