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醫(yī)藥納米技術(shù)范文第1篇

1納米醫(yī)藥發(fā)展前景分析

納米醫(yī)藥是最近才出現(xiàn)的一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的納米醫(yī)藥產(chǎn)品不多，而且這一高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的領(lǐng)域還并沒(méi)有充分確立，但是，利用納米技術(shù)的藥釋系統(tǒng)、診斷方法和藥物研發(fā)方法正在使藥物的版圖發(fā)生革命性變化，尤其是靶向特異性藥釋系統(tǒng)很有可能解決許多醫(yī)學(xué)問(wèn)題。盡管人們對(duì)納米醫(yī)藥的預(yù)測(cè)是十分鼓舞人心的，但是納米醫(yī)藥研發(fā)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要包括：①成本高。②在沒(méi)有相關(guān)的安全指南出臺(tái)前，很難得到公眾的信任。③能得到的風(fēng)險(xiǎn)投資相對(duì)較少。④人們對(duì)納米材料與活細(xì)胞之間關(guān)系(如生物相容性問(wèn)題和納米材料的毒性)了解較少。⑤大型制藥公司不愿意向納米醫(yī)藥投資。⑥生產(chǎn)缺少質(zhì)量控制，重復(fù)性差等。⑦專利局(如美國(guó)專利與商標(biāo)局)和藥物審批部門(如FDA)管理措施混亂和滯后。⑧媒體對(duì)納米材料尤其是納米醫(yī)藥負(fù)面影響(尤其是環(huán)境、健康和安全性)的關(guān)注。為了在政策上適應(yīng)并促進(jìn)納米醫(yī)藥的發(fā)展，各國(guó)政府也采取了各種措施，希望解決上述問(wèn)題。各國(guó)專利局都在不斷改進(jìn)對(duì)納米醫(yī)藥相關(guān)專利的審查，各國(guó)政府管理部門也正在制定納米藥物的相關(guān)安全指南，以便適應(yīng)納米醫(yī)藥產(chǎn)品的發(fā)展需求。下面將對(duì)美國(guó)納米醫(yī)藥審查體系進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。

2納米醫(yī)藥專利發(fā)展現(xiàn)狀

在過(guò)去十年中納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)和專利申請(qǐng)都迅速增長(zhǎng)。歐洲專利局的一項(xiàng)調(diào)查顯示，向歐洲專利局提交的納米醫(yī)藥專利已經(jīng)由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根據(jù)歐洲專利局的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)方面，美國(guó)一直處于全球領(lǐng)先的地位，從1993—2003年間，其專利申請(qǐng)約占全球總申請(qǐng)量的54％，隨后依次是德國(guó)占12％，日本占5％，法國(guó)和英國(guó)均占3％。我國(guó)目前只有清華大學(xué)材料系研究的納米人工骨在美國(guó)獲得了專利。從全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)所涉及的領(lǐng)域來(lái)看，藥釋放系統(tǒng)專利最多，約占全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)總數(shù)的59％，接下來(lái)依次是體外診斷方法、成像技術(shù)和生物材料專利，分別占14％，13％，8％，藥物、治療和活性移植物方面的專利相對(duì)較少，各占3％左右。無(wú)論是研究人員、生意人還是專利從業(yè)者都意識(shí)到納米醫(yī)藥專利的重要性，都在努力獲得盡可能廣泛的納米高分子材料的專利保護(hù)。市場(chǎng)上的納米醫(yī)藥產(chǎn)品相對(duì)缺乏也推動(dòng)了納米醫(yī)藥專利工作的發(fā)展。制藥公司認(rèn)為獲得專利是證明自己實(shí)力、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資的最佳途徑。有一些公司認(rèn)為如果他們不去搶先申請(qǐng)盡可能多的專利，就很可能會(huì)因?yàn)楸粍e人搶先申請(qǐng)而使自己處于被動(dòng)地位。同樣，研究人員為了提高學(xué)術(shù)地位也感到申請(qǐng)專利的必要。大多數(shù)發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在納米醫(yī)藥專利出現(xiàn)的早期，PTO對(duì)納米醫(yī)藥專利的管理是比較混亂的，但這正是對(duì)有價(jià)值的上游技術(shù)獲得廣泛專利保護(hù)的絕佳時(shí)期。在今后的幾十年中，納米醫(yī)藥將會(huì)不斷的走向成熟并獲得突破性的成果，專利將會(huì)給公司帶來(lái)大量的實(shí)施許可費(fèi)并成為公司交易和合并的杠桿。

3納米藥釋系統(tǒng)專利的申請(qǐng)

3．1納米藥釋系統(tǒng)專利開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)和方法

納米醫(yī)藥對(duì)藥釋系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了重大影響，制藥公司目前已經(jīng)意識(shí)到藥釋系統(tǒng)的研究是他們研發(fā)過(guò)程中必不可少的一部分。根據(jù)來(lái)自《NanoMar-kets))的一份市場(chǎng)報(bào)告的測(cè)算，到2012年，納米技術(shù)將使藥釋系統(tǒng)產(chǎn)生48億美元的收入。該報(bào)告還指出，到2009年全球藥釋產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)的收入將超過(guò)670億美元。另外一份來(lái)自《NanotechnologyLawBusiness))的市場(chǎng)報(bào)告也指出納米技術(shù)能使藥釋系統(tǒng)市場(chǎng)的銷售額從2005年的12．5億美元增至2010生國(guó)塹塹苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52．5億美元，2015年會(huì)增至140億美元。固體納米微粒是尺度在1—1000nm的顆粒，能用于藥釋系統(tǒng)。由于它具有能將各種藥物基團(tuán)運(yùn)送到身體不同位點(diǎn)，并延長(zhǎng)藥物作用的性質(zhì)，因此在藥釋系統(tǒng)研究中具有重要作用。納米顆粒的大小和表面性質(zhì)決定了它在體內(nèi)的活性。納米顆粒的物理性質(zhì)也決定了它在體內(nèi)能夠達(dá)到大顆粒所不能達(dá)到的地方。另外，粒子大小也影響藥物在體內(nèi)各部位的分布。粒子變小，它的表面積就會(huì)呈指數(shù)增加，溶解速率和飽和度都大大增加，從而改變?cè)隗w內(nèi)的性質(zhì)。在某些情況下，納米顆粒藥物還能夠幫助降低血漿藥物濃度峰值，也能防止血漿藥物濃度降低至有效治療濃度之下。目前美國(guó)的專利法允許對(duì)老藥的新劑型申請(qǐng)專利，納米技術(shù)就能夠?yàn)橐呀?jīng)存在的化合物提供新的劑型。這些新劑型能夠獲得FDA和PTO的批準(zhǔn)。只要老藥的納米劑型能夠滿足專利性的要求，就能申請(qǐng)專利。在美國(guó)，創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)本身也可以申請(qǐng)專利。創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)能夠幫助制藥公司對(duì)已經(jīng)專利過(guò)期或即將過(guò)期的化合物設(shè)計(jì)出新劑型。這種策略能夠拖延或打擊非專利藥對(duì)過(guò)期專利藥的沖擊，尤其是當(dāng)改進(jìn)劑型的藥物優(yōu)于原專利藥時(shí)。實(shí)際上，這種策略也延長(zhǎng)了原專利藥物的生命周期，通常也被稱為“常綠化”策略。

3．2納米藥釋系統(tǒng)專利的審批和申請(qǐng)

3．2．1納米藥釋系統(tǒng)新藥的審批應(yīng)當(dāng)指出的是，把已有藥物改造為納米藥物通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生創(chuàng)新性的新化學(xué)實(shí)體(NCE)，因?yàn)榧{米藥物與原藥物的藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)是完全不同，換句話說(shuō)，就是不具有生物等效性，因此納米制藥公司并不能通過(guò)縮短的新藥申請(qǐng)(ANDA)來(lái)通過(guò)FDA的審批。

3．2．2納米藥釋系統(tǒng)專利的專利性審查標(biāo)準(zhǔn)我們現(xiàn)在還很難判斷，納米顆粒專利是否也將會(huì)面臨電子商務(wù)和生物技術(shù)曾經(jīng)面臨的專利障礙。電子商務(wù)與生物技術(shù)專利最初是被認(rèn)為不具有專利性的。無(wú)論如何，基于納米顆粒的藥物劑型和其他納米發(fā)明一樣，只要滿足專利性的要求就可以申請(qǐng)專利。在美國(guó)，大小本身并不是專利性的標(biāo)準(zhǔn)，某個(gè)裝置或方法如果只在大小上發(fā)生了改變，并不能使其具有專利性。事實(shí)上，法條中已經(jīng)明確規(guī)定：如果僅對(duì)某種物質(zhì)、裝置的大小加以限定并不足以使其與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別而具有專利性。美國(guó)聯(lián)邦巡回法院(CAFC)也認(rèn)為：如果權(quán)利要求中描述的發(fā)明僅大小上與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別，而在作用上與現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)區(qū)別，那么，這項(xiàng)發(fā)明就不具有新穎性。也就是說(shuō)，具有納米級(jí)量綱的物質(zhì)也必須具有新的功能才具有專利性。此外，產(chǎn)品發(fā)明者還必須能夠證明他們的發(fā)明對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，不是顯而易見(jiàn)的。

3．2．3納米藥釋系統(tǒng)專利申請(qǐng)中的困難——證明具有非顯而易見(jiàn)性嵋。對(duì)已有藥物的新劑型申請(qǐng)專利，最大的困難就是證明該項(xiàng)發(fā)明的非顯而易見(jiàn)性。FrO常認(rèn)為，新的藥物劑型不過(guò)是藥物的優(yōu)化，因此，并不具有可專利性。如果劑型中改變的只不過(guò)是成分，并且新增的成分曾經(jīng)被用在其他的劑型中，產(chǎn)生能夠預(yù)期的作用，這種觀點(diǎn)當(dāng)然是很有道理的。專利申請(qǐng)者要想說(shuō)服審查員所申請(qǐng)的劑型不具有顯而易見(jiàn)性，就必須證明該劑型具有意想不到的優(yōu)點(diǎn)或改進(jìn)。例如，降低毒性、增加生物利用度或改變生物利用度、改變藥物穩(wěn)定性、溶解度或活性。這就需要在專利申請(qǐng)中遞交相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中還包括與申請(qǐng)的劑型最接近的現(xiàn)有技術(shù)中的劑型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣，專利申請(qǐng)者就能夠證明自己的發(fā)明具有創(chuàng)新性。由于納米微粒藥物的現(xiàn)有技術(shù)還不是很成熟，納米微粒的性質(zhì)也常常是很難預(yù)測(cè)的，因此證明納米藥物與傳統(tǒng)藥物相比具有意想不到的優(yōu)點(diǎn)，從而獲得專利授權(quán)是相對(duì)容易的。然而，隨著納米藥物現(xiàn)有技術(shù)的不斷增加，這種專利申請(qǐng)的趨勢(shì)終將會(huì)改變，也將會(huì)有越來(lái)越多的有關(guān)納米技術(shù)的專利、法律問(wèn)題顯現(xiàn)出來(lái)。

4美國(guó)納米醫(yī)藥專利體系存在的問(wèn)題

4．1納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確納米技術(shù)面臨的一個(gè)問(wèn)題是專家們對(duì)納米技術(shù)的定義見(jiàn)仁見(jiàn)智。納米技術(shù)是個(gè)概括性用語(yǔ)，它被用于定義產(chǎn)品、過(guò)程和特征，并覆蓋了物理、化學(xué)和生命科學(xué)。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)中采用的納米技術(shù)的定義是被引用最廣泛的一種定義：“1～100nm尺寸問(wèn)的物體，其中能有重大應(yīng)用的獨(dú)特現(xiàn)象的了解與操縱?！比欢?，一些專家反對(duì)給納米技術(shù)限定如此嚴(yán)格的定義，他們認(rèn)為應(yīng)該強(qiáng)調(diào)數(shù)值范圍的連續(xù)性而不是納米到微米的界限。很顯然，NNI的定義排除許多微米級(jí)的方法和材料，而許多納米科學(xué)家都把微米量綱也納入了納米技術(shù)的范疇。實(shí)際上，許多政府機(jī)構(gòu)都面臨如何選用納米技術(shù)的定義的問(wèn)題。例如，F(xiàn)DA、PTO都采用了小于100nm的定義，也就是NNI的定義。這種定義就帶來(lái)了許多麻煩，這不僅給納米專利統(tǒng)計(jì)工作帶來(lái)了困難，同時(shí)也給正確評(píng)估納米技術(shù)的科學(xué)、法律、環(huán)生墾塹墊盤查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和倫理學(xué)問(wèn)題帶來(lái)了麻煩。由于納米技術(shù)需要許多技術(shù)的集合，每項(xiàng)技術(shù)又都有不同的特征和應(yīng)用。小于100nm的大小可能對(duì)于納米成像公司來(lái)說(shuō)非常重要，因?yàn)榱孔有?yīng)直接依賴于粒子的大小。但是，這種大小的界限對(duì)于制藥公司可能并不十分重要，因?yàn)閺某煞?、劑型和有效性的角度?lái)說(shuō)，大于100nm的尺度也許才能獲得某些理想的性質(zhì)(如提高生物利用度、降低毒性、減少劑量、增強(qiáng)溶解度等)。有些專家指出，納米技術(shù)并不是什么新的概念，因?yàn)樵S多生物分子都與納米物質(zhì)具有相似的大小。例如，肽分子的大小與量子相當(dāng)(<10nm)，一些病毒與用于藥釋系統(tǒng)的納米微粒的大小類似(<100nrfl)。因此，大多數(shù)分子藥物和生物技術(shù)都可以納入到納米技術(shù)的分類中。因此，一些研究者建議納米技術(shù)的定義中對(duì)納米微粒的定義不應(yīng)僅僅局限于大小本身。歐洲科學(xué)基金會(huì)對(duì)醫(yī)藥領(lǐng)域的納米技術(shù)作出了如下的定義：“采用分子手段和知識(shí)用于診斷、預(yù)防和治療疾病，改善人們健康的科學(xué)和技術(shù)?！边@種定義沒(méi)有局限于分子的大小，而是強(qiáng)調(diào)了對(duì)納米材料的可控性操作是否能夠帶來(lái)醫(yī)療效果的改進(jìn)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，也有學(xué)者提出，在納米醫(yī)藥領(lǐng)域，不應(yīng)該采用NNI的有關(guān)大小的限制，而應(yīng)該把納米技術(shù)應(yīng)被稱為“微型技術(shù)”更加合適，這樣才能把納米技術(shù)和顯微技術(shù)都包括在內(nèi)。

4．2納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確導(dǎo)致專利分類產(chǎn)生偏差2004年11月，PTO公布了一個(gè)納米技術(shù)的初步分類(被稱為第977類)，并且還正在不斷補(bǔ)充977類下面的小類。2006年，12月，PTO把大約4500項(xiàng)專利申請(qǐng)納入了第977類中。然而，這個(gè)數(shù)字實(shí)際上只是很粗略的估算，低于實(shí)際的納米技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量。這主要是因?yàn)镕rO借用了NNI的非常狹窄的定義用于專利分類，就導(dǎo)致了專利分類系統(tǒng)產(chǎn)生偏差，尤其是對(duì)納米醫(yī)藥和生物納米技術(shù)有關(guān)的發(fā)明進(jìn)行分類時(shí)，偏差就更加明顯。另外，這種分類標(biāo)準(zhǔn)既不能很好地體現(xiàn)納米醫(yī)藥發(fā)明特有的特征，也很難體現(xiàn)出納米醫(yī)藥所包含的跨學(xué)科特征。PTO利用這種具有明顯偏離的分類系統(tǒng)篩選出的幾千項(xiàng)專利并沒(méi)有達(dá)到當(dāng)初建立977分類的目的，而當(dāng)初的目的是：統(tǒng)計(jì)納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量和授權(quán)數(shù)量、方便專利審查員和專利人進(jìn)行納米技術(shù)專利的檢索。

4．3在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)檢索中存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

4．3．1審查員的檢索資源和水平有限在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的檢索中也存在著各種各樣的問(wèn)題。例如，一些專家認(rèn)為PTO缺乏有效檢索納米醫(yī)藥現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)檢索工具。另外，他們的數(shù)據(jù)庫(kù)可能存在數(shù)據(jù)遺漏的問(wèn)題。雖然，納米醫(yī)藥專利的申請(qǐng)已經(jīng)有顯著增加，但是大多數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)都被發(fā)表在雜志或書(shū)中。網(wǎng)站中的信息和公開(kāi)的專利文獻(xiàn)只是作為輔助的信息。而很多非專利文獻(xiàn)，專利審查員是很難獲得的，一方面是由于PTO并沒(méi)有訂購(gòu)相關(guān)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，另外一方面有些審查員在檢索方面還不是非常專業(yè)。結(jié)果，專利審查員很可能會(huì)漏掉一些現(xiàn)有技術(shù)。這個(gè)問(wèn)題可能并不僅僅是納米醫(yī)藥專利審查中存在的問(wèn)題，在其他技術(shù)領(lǐng)域的專利審查中也很常見(jiàn)。

4．3．2檢索詞難以確定由于目前廣泛使用的納米技術(shù)的定義常常相互重疊，就使對(duì)納米技術(shù)相關(guān)專利的檢索比其他技術(shù)領(lǐng)域的檢索更加復(fù)雜。不同的檢索詞可能指的是相同的納米材料和結(jié)構(gòu)。例如，“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多層碳納米管，“singleshellnanocylinders”，“bucky—tubes”，“nanowires”and“nanotubes”都可以代表單層碳納米管，因此要想精確作出納米技術(shù)的專利地圖是非常困難的。

4．3．3有些文獻(xiàn)存在“假象”事實(shí)上，有些發(fā)明者在專利或出版物常常會(huì)把自己的發(fā)明撰寫得十分隱蔽，以使自己潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)注意到他們的技術(shù)。另一方面，有一些具有商業(yè)頭腦的發(fā)明者或發(fā)明的受讓人，會(huì)把帶有納米的詞匯加納入到他們的專利或出版物中，以便獲得較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，要在現(xiàn)有技術(shù)中找到真正的納米技術(shù)，不但需要在檢索專利和商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)巧妙地選擇關(guān)鍵詞和專利分類代碼，還要經(jīng)過(guò)納米技術(shù)專家的篩選，才能檢索到最全面、最可靠的現(xiàn)有技術(shù)。十幾年來(lái)，許多國(guó)家的專利局都面臨著接受大量納米醫(yī)藥相關(guān)專利申請(qǐng)的問(wèn)題，PTO也不例外。隨著納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)量的增多，其授權(quán)量也在不斷猛增。但是由于PTO沒(méi)能很好地解決審查工作質(zhì)量低、專利授權(quán)量失控性猛漲以及職業(yè)道德降低的問(wèn)題，將會(huì)對(duì)越來(lái)越緊迫的納米醫(yī)藥的專利問(wèn)題帶來(lái)嚴(yán)重影響。歸納起來(lái)，PTO目前正面臨的問(wèn)題有：①審查員由于所能接觸到的現(xiàn)有技術(shù)和檢索水平有限，不能保證對(duì)每項(xiàng)納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)進(jìn)行充分審查，做一】556一生墾塹塹苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授權(quán)決策依據(jù)的信息也往往有限。②審查員缺乏。③資金缺乏。④審查員的薪水只與審查數(shù)量掛鉤，而不考慮審查質(zhì)量，所以，審查質(zhì)量低。⑤除了聘請(qǐng)過(guò)少數(shù)專家開(kāi)展有關(guān)納米醫(yī)藥講座外，幾乎沒(méi)有聘請(qǐng)過(guò)外部的法律和技術(shù)專家。⑥Fro并不要求其審查員具有很高的學(xué)歷。⑦沒(méi)有專門針對(duì)納米醫(yī)藥專利審查的培訓(xùn)教程和審查指南。

醫(yī)藥納米技術(shù)范文第2篇

全世界的首篇納米硒的論文就是中國(guó)科學(xué)家撰寫的。1997年納米硒問(wèn)世之后，1998年經(jīng)鑒定申請(qǐng)了國(guó)家專利，1999年第二次鑒定后由四通納米港迅速產(chǎn)業(yè)化，逐步被人們所認(rèn)識(shí)和接受。我去香港講學(xué)，就有人問(wèn)我要這個(gè)產(chǎn)品，他們反映臺(tái)灣也在搞這個(gè)項(xiàng)目推廣，而這個(gè)項(xiàng)目是推向?qū)嵱没M(jìn)程最快的一個(gè)項(xiàng)目，也是將源頭創(chuàng)新和市場(chǎng)接軌最好的事物。所以說(shuō)，這樣一個(gè)產(chǎn)品理應(yīng)受到政府的重視和支持。

Chinese scientists first reported the properties of nano selenium after obtaining its patent right. Stone Nano Technology Port Ltd. rapidly invested for this novel technology and the product in the form of health food has gained good reputation it warrants. While I was in Hong Kong for academic activity, many people there told me they enjoyed this product, they also said it was popular in Taiwan. The project is innovative, moveing-fast, highly integrated into market. Thus, such a product ought to be paid attention and be supported by government.

納米科技發(fā)展速度之快出乎了大家的預(yù)期，尤其是實(shí)用化技術(shù)的進(jìn)程大大加快。比如，美國(guó)的目標(biāo)是到2010年納米科技的GDP達(dá)到10000億美元，并培養(yǎng)80萬(wàn)人真正懂納米科技。并且納米生物學(xué)會(huì)比美國(guó)上一屆總統(tǒng)克林頓估計(jì)r 20年發(fā)展歷程縮短5年左右。目前美國(guó)有大量實(shí)驗(yàn)室和風(fēng)險(xiǎn)投資正式對(duì)源頭創(chuàng)新進(jìn)行投入，生產(chǎn)方式在納米組合空間得以體現(xiàn)，其中美國(guó)硅谷由政府支持建立全球第一條芯片生產(chǎn)線，這條生產(chǎn)線生產(chǎn)的芯片是人的肉眼看不見(jiàn)的、尺度只有100納米、而且計(jì)算速度提高1000倍。此外，在新材料領(lǐng)域及醫(yī)藥領(lǐng)域的納米技術(shù)的應(yīng)用也有很大突破。

現(xiàn)在各國(guó)都致力于納米技術(shù)和納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國(guó)的發(fā)展是全面的，而日本主要致力于納米機(jī)器人的發(fā)展，德國(guó)則定位于環(huán)境和能源，英國(guó)定位于醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，法國(guó)重新建立國(guó)家納米中心?？傊{米實(shí)用進(jìn)程加快了，并將成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

客觀來(lái)說(shuō)，中國(guó)的納米科技起步早，在納米科技基礎(chǔ)研究方面與國(guó)際水平相差不大。但我國(guó)要真正將納米技術(shù)轉(zhuǎn)為財(cái)富、使納米為我國(guó)GDP做貢獻(xiàn)，還面臨三大問(wèn)題：其一，我國(guó)的納米技術(shù)缺乏實(shí)用化進(jìn)程、缺乏市場(chǎng)目標(biāo)做牽引、缺乏進(jìn)入市場(chǎng)具體規(guī)劃，沒(méi)有適合本國(guó)納米發(fā)展的領(lǐng)域；其二，納米技術(shù)應(yīng)是多學(xué)科交叉的，科學(xué)家應(yīng)該能組織在一起進(jìn)行納米技術(shù)的應(yīng)用，這樣才能迅速集成技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)，而我國(guó)是各干各的；其三，我國(guó)前一段時(shí)期市場(chǎng)上出現(xiàn)炒做概念、亂用概念，錯(cuò)誤地低估納米技術(shù)，其實(shí)我們要認(rèn)識(shí)到，納米不使性能提高便一錢不值，不能將性能提高和納米科技內(nèi)涵脫離開(kāi)來(lái)。

那么我國(guó)納米技術(shù)有沒(méi)有領(lǐng)先呢？有。譬如納米硒，是世界上為數(shù)不多的納米技術(shù)的領(lǐng)先產(chǎn)品，在硒的研究方面中國(guó)本身就具有領(lǐng)先水平，全球硒的膳食標(biāo)準(zhǔn)就是中國(guó)參與制訂的，而且硒又是普遍看好的一個(gè)事物，它對(duì)免疫力的提高、維持新陳代謝的平衡及防止癌癥起到了別的元素不可替代的作用。缺碘會(huì)導(dǎo)致大脖子病，缺鈣會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，缺鐵導(dǎo)致貧血，那么缺硒導(dǎo)致多種疾病的高發(fā)。當(dāng)然微量元素過(guò)量補(bǔ)充也會(huì)有反作用。過(guò)去人們對(duì)硒的副作用看得過(guò)高，其實(shí)這是過(guò)量補(bǔ)充造成的后果。

客觀認(rèn)識(shí)硒的作用，那么目前對(duì)硒的更高要求是什么呢？我認(rèn)為主要納米集成技術(shù)加工后使硒變成人體易于吸收的營(yíng)養(yǎng)，避免硒帶來(lái)的副作用。傳統(tǒng)補(bǔ)硒醫(yī)學(xué)上是非常慎重的，因?yàn)橛幸婧亢陀泻Φ牟畹锰?，所以，在醫(yī)院一般是非吃不可、如癌癥放化療患者才能補(bǔ)硒。而納米硒具有低毒、高效的功能。這也是對(duì)納米生物學(xué)一個(gè)相當(dāng)高的要求。

醫(yī)藥納米技術(shù)范文第3篇

納米技術(shù)是21世紀(jì)各國(guó)爭(zhēng)相研究開(kāi)發(fā)的尖端技術(shù),但現(xiàn)有納米技術(shù)的研究成果多集中于金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料,在中藥領(lǐng)域的納米技術(shù)見(jiàn)諸資料的成果不多,尤其是可應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的中藥納米粉生產(chǎn)設(shè)備更加少見(jiàn)。

有資料顯示,當(dāng)有機(jī)藥物粉體粒徑達(dá)到納米級(jí)時(shí),將從量變進(jìn)入質(zhì)變,激活中藥植物細(xì)胞活性成分,并產(chǎn)生很多新的生物活性。如在中藥植物微膠囊粒徑達(dá)到納米級(jí)時(shí),中藥植物微膠囊對(duì)病變組織具有親和力,可作為靶向藥物殺滅腫瘤細(xì)胞、癌細(xì)胞而對(duì)正常細(xì)胞組織無(wú)絲毫損傷[1]。

如珍珠、靈芝孢子、花粉、蠶絲等具有氨基酸、高分子多糖、多肽、有機(jī)鍺、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分,但很難被人體吸收。只有采用超細(xì)加工技術(shù)才可縮小這些營(yíng)養(yǎng)品的粒度,在保持營(yíng)養(yǎng)成分的完整性和全天然性的同時(shí),提高人體吸收利用率,實(shí)現(xiàn)保健功能[2]。

為加快現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)中藥現(xiàn)代化,適應(yīng)當(dāng)今國(guó)際、國(guó)內(nèi)醫(yī)藥市場(chǎng)的變化及21世紀(jì)醫(yī)藥市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)中藥產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)文化優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),我們對(duì)中藥納米粉制取工藝及其設(shè)備進(jìn)行了研究,本文僅作簡(jiǎn)單介紹。

1中藥納米粉制取中需要注意的問(wèn)題

在中藥納米化加工中要注意很多問(wèn)題,尤其要防止加工過(guò)程造成的藥物污染和加工溫度過(guò)高引起的藥物變性以及有效成分的回收。

(1)藥物污染。在中藥加工過(guò)程中要防止外界的粉塵、設(shè)備的油污以及設(shè)備零部件磨損產(chǎn)生的金屬、非金屬碎屑混入原料中導(dǎo)致藥物被污染。在中藥納米化加工過(guò)程中一旦藥物被污染將影響中藥納米粉的品質(zhì)、療效甚至產(chǎn)生其它副作用,因此,不但生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)清潔,衛(wèi)生,尤其要防止設(shè)備中和藥品直接、間接接觸的機(jī)械零部件的磨損問(wèn)題,這些零部件不但要采用不和藥物成分發(fā)生反應(yīng)的材料制造,同時(shí)要采取有效的技術(shù)提高其耐磨性。

(2)控制加工溫度。有些藥物對(duì)熱量、溫度敏感,在制取過(guò)程中一旦超過(guò)允許溫度藥物就要發(fā)生生物、化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致藥物失去藥效。因此,在中藥納米化加工過(guò)程中要控制加工溫度,可采取控制熱源溫度、隔熱以及強(qiáng)制制冷等措施。

(3)防止藥物有效成分的流失。有些藥物在加工過(guò)程中需要添加溶劑,如球磨時(shí)為提高工作效率、改善球磨效果,需要添加蒸餾水,加工后應(yīng)采取有效的手段使藥、水分離,避免藥物有效成分流失。

另外,藥物超細(xì)化可能產(chǎn)生毒性。有資料顯示,一些中藥在超細(xì)粉碎后可能影響療效甚至產(chǎn)生毒性,所以不是所有的中藥都需要納米化。本文僅就中藥納米化的技術(shù)、工藝及設(shè)備進(jìn)行研究,具體何種中藥需要納米化、細(xì)化到多大粒度使用效果最好,不在本文探討范圍之內(nèi)。

2中藥納米粉制取設(shè)備和工藝

中藥納米粉加工使用得主要設(shè)備有:普通粉碎機(jī)、超音速氣流粉碎分級(jí)機(jī)、行星球磨機(jī)、真空冷凍干燥設(shè)備等。

對(duì)于不同的中藥材,由于其質(zhì)地不同,可以采取不同的粉碎方法;不同的工藝方法可以加工不同質(zhì)地的原材料,獲得不同尺度范圍的粒度。

干燥的中藥原材料經(jīng)普通粉碎機(jī)初級(jí)粉碎后,由于粒度較大,需要采取其它方式繼續(xù)粉碎,以獲得期望的微細(xì)粉末。所以,在初期粉碎后需要采用超音速氣流粉碎機(jī)進(jìn)一步加工,然后經(jīng)2級(jí)篩選,1nm～800nm為一級(jí)分離物,800nm～400nm為二級(jí)分離物。

超音速氣流粉碎機(jī)是利用壓力氣體攜帶物料,通過(guò)加料噴射器形成的高速射流,使原料被噴射進(jìn)入粉碎室。粉碎室的拉法爾噴嘴有方向性地向粉碎室噴射超音速高速氣流,使物料間產(chǎn)生激烈的碰撞、磨擦、剪切,從而被粉碎。由于是物料間以高速氣流為載體相互碰撞、摩擦,避免了物料與粉碎室內(nèi)壁的高速?zèng)_擊,可以有效地減少物料與設(shè)備零備件的摩擦、磨損。在超音速破碎階段,由于原料硬度、比重不同,在篩選分離時(shí)要調(diào)節(jié)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速和氣體的壓力、流量以控制兩級(jí)分離物的粒度。

如果需要繼續(xù)減小中藥材的粒度,還需要采用行星球磨機(jī)對(duì)經(jīng)超音速粉碎的原料繼續(xù)研磨、破碎。實(shí)踐證明,在使用球磨機(jī)球磨階段,中藥材最終顆粒的大小是通過(guò)球磨時(shí)間控制的。以某種中藥材為例,投入研磨機(jī)原材料粒度為400nm～800nm的水浸顆粒,在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,球磨機(jī)連續(xù)工作1h可以獲得400nm～200nm級(jí)別的產(chǎn)品,連續(xù)工作2h可以獲得200nm～100nm,要達(dá)到100nm以下的顆粒則需要連續(xù)球磨4h。

為了獲得好的粉碎效果,在球磨時(shí)需要把原料用蒸餾水和成糊狀,球磨結(jié)束后的最終成品也是糊狀,可以直接入藥,也可通過(guò)冷凍干燥的方法脫水,從而獲得干燥的粉末。(圖1為納米甘草納米粉,圖2為人參納米粉)

綜上所述,中藥納米粉制取的典型工藝路線為:粗粉制備—風(fēng)選—超音速氣流粉碎(亞微米級(jí))—濕粉行星球磨(納米級(jí))—冷凍干燥—成品。

要獲得納米級(jí)的中藥粉體,必須采用球磨法?，F(xiàn)有的球磨設(shè)備多用于制取實(shí)驗(yàn)用樣品,不適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[3]。我們研制的臥式產(chǎn)業(yè)化用球磨機(jī)不但容量大,而且球磨罐自轉(zhuǎn)、周轉(zhuǎn)速度可調(diào),工藝范圍更寬,可適用不同材質(zhì)中藥材的納米化加工。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文萍,張志耘.我國(guó)納米技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)狀[J].天津藥學(xué),2002,5.

醫(yī)藥納米技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】納米材料；納米技術(shù)；應(yīng)用

有人曾經(jīng)預(yù)測(cè)在21世紀(jì)納米技術(shù)將成為超過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和基因技術(shù)的“決定性技術(shù)”，由此納米材料將成為最有前途的材料。世界各國(guó)相繼投入巨資進(jìn)行研究，美國(guó)從2000年啟動(dòng)了國(guó)家納米計(jì)劃，國(guó)際納米結(jié)構(gòu)材料會(huì)議自1992年以來(lái)每?jī)赡暾匍_(kāi)一次，與納米技術(shù)有關(guān)的國(guó)際期刊也很多。

一、納米材料的特殊性質(zhì)

納米材料高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴(kuò)散途徑，導(dǎo)致了高擴(kuò)散率，它對(duì)蠕變，超塑性有顯著影響，并使有限固溶體的固溶性增強(qiáng)、燒結(jié)溫度降低、化學(xué)活性增大、耐腐蝕性增強(qiáng)。因此納米材料所表現(xiàn)的力、熱、聲、光、電磁等性質(zhì)，往往不同于該物質(zhì)在粗晶狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)出的性質(zhì)。與傳統(tǒng)晶體材料相比，納米材料具有高強(qiáng)度——硬度、高擴(kuò)散性、高塑性——韌性、低密度、低彈性模量、高電阻、高比熱、高熱膨脹系數(shù)、低熱導(dǎo)率、強(qiáng)軟磁性能。這些特殊性能使納米材料可廣泛地用于高力學(xué)性能環(huán)境、光熱吸收、非線性光學(xué)、磁記錄、特殊導(dǎo)體、分子篩、超微復(fù)合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、燒結(jié)助劑、劑等領(lǐng)域。

（一）力學(xué)性質(zhì)

高韌、高硬、高強(qiáng)是結(jié)構(gòu)材料開(kāi)發(fā)應(yīng)用的經(jīng)典主題。具有納米結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度與粒徑成反比。納米材料的位錯(cuò)密度很低，位錯(cuò)滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯(cuò)圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯(cuò)塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯(cuò)滑移和增殖不會(huì)發(fā)生，這就是納米晶強(qiáng)化效應(yīng)。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史，由于金屬陶瓷的混合燒結(jié)和晶粒粗大的原因其力學(xué)強(qiáng)度一直難以有大的提高。應(yīng)用納米技術(shù)制成超細(xì)或納米晶粒材料時(shí)，其韌性、強(qiáng)度、硬度大幅提高，使其在難以加工材料刀具等領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。使用納米技術(shù)制成的陶瓷、纖維廣泛地應(yīng)用于航空、航天、航海、石油鉆探等惡劣環(huán)境下使用。

（二）磁學(xué)性質(zhì)

當(dāng)代計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)的磁記錄密度超過(guò)1.55Gb/cm2，在這情況下，感應(yīng)法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應(yīng)為3%，已不能滿足需要，而納米多層膜系統(tǒng)的巨磁電阻效應(yīng)高達(dá)50%，可以用于信息存儲(chǔ)的磁電阻讀出磁頭，具有相當(dāng)高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應(yīng)的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時(shí)納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場(chǎng)間存在近似線性的關(guān)系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。高分子復(fù)合納米材料對(duì)可見(jiàn)光具有良好的透射率，對(duì)可見(jiàn)光的吸收系數(shù)比傳統(tǒng)粗晶材料低得多，而且對(duì)紅外波段的吸收系數(shù)至少比傳統(tǒng)粗晶材料低3個(gè)數(shù)量級(jí)，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個(gè)數(shù)量級(jí)，從而在光磁系統(tǒng)、光磁材料中有著廣泛的應(yīng)用。

（三）電學(xué)性質(zhì)

由于晶界面上原子體積分?jǐn)?shù)增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發(fā)生尺寸誘導(dǎo)金屬——絕緣體轉(zhuǎn)變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應(yīng)和庫(kù)侖堵塞效應(yīng)制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點(diǎn)，有可能在不久的將來(lái)全面取代目前的常規(guī)半導(dǎo)體器件。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現(xiàn)出很好的晶體三極管放大特性。并根據(jù)低溫下碳納米管的三極管放大特性，成功研制出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進(jìn)展，已經(jīng)成功研制出由碳納米管組成的邏輯電路。

（四）熱學(xué)性質(zhì)

納米材料的比熱和熱膨脹系數(shù)都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變?nèi)醯慕Y(jié)果。因此在儲(chǔ)熱材料、納米復(fù)合材料的機(jī)械耦合性能應(yīng)用方面有其廣泛的應(yīng)用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對(duì)太陽(yáng)光有強(qiáng)烈的吸收作用，從而有效地將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為熱能。

（五）光學(xué)性質(zhì)

納米粒子的粒徑遠(yuǎn)小于光波波長(zhǎng)。與入射光有交互作用，光透性可以通過(guò)控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應(yīng)和光過(guò)濾中應(yīng)用廣泛。由于量子尺寸效應(yīng)，納米半導(dǎo)體微粒的吸收光譜一般存在藍(lán)移現(xiàn)象，其光吸收率很大，所以可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。

（六）生物醫(yī)藥材料應(yīng)用

納米粒子比紅血細(xì)胞（6～9nm）小得多，可以在血液中自由運(yùn)動(dòng)，如果利用納米粒子研制成機(jī)器人，注入人體血管內(nèi)，就可以對(duì)人體進(jìn)行全身健康檢查和治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物等，還可吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。在醫(yī)藥方面，可在納米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品納米材料粒子將使藥物在人體內(nèi)的輸運(yùn)更加方便。

二、納米技術(shù)現(xiàn)狀

目前在歐美日上已有多家廠商相繼將納米粉末和納米元件產(chǎn)業(yè)化，我國(guó)也在國(guó)際環(huán)境影響下創(chuàng)立了一（下轉(zhuǎn)第37頁(yè)）（上接第26頁(yè)）些影響不大的納米材料開(kāi)發(fā)公司。美國(guó)2001年通過(guò)了“國(guó)家納米技術(shù)啟動(dòng)計(jì)劃（NationalTechnologyInitiative）”，年度撥款已達(dá)到5億美圓以上。美國(guó)科技戰(zhàn)略的重點(diǎn)已由過(guò)去的國(guó)家通信基礎(chǔ)構(gòu)想轉(zhuǎn)向國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃。布什總統(tǒng)上臺(tái)后，制定了新的發(fā)展納米技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)：到2010年在全國(guó)培養(yǎng)80萬(wàn)名納米技術(shù)人才，納米技術(shù)創(chuàng)造的GDP要達(dá)到萬(wàn)億美圓以上，并由此提供200萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。2003年，在美國(guó)政府支持下，英特爾、蕙普、IBM及康柏4家公司正式成立研究中心，在硅谷建立了世界上第一條納米芯生產(chǎn)線。許多大學(xué)也相繼建立了一系列納米技術(shù)研究中心。在商業(yè)上，納米技術(shù)已經(jīng)被用于陶瓷、金屬、聚合物的納米粒子、納米結(jié)構(gòu)合金、著色劑與化妝品、電子元件等的制備。

目前美國(guó)在納米合成、納米裝置精密加工、納米生物技術(shù)、納米基礎(chǔ)理論等多方面處于世界領(lǐng)先地位。歐洲在涂層和新儀器應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位。早在“尤里卡計(jì)劃”中就將納米技術(shù)研究納入其中，現(xiàn)在又將納米技術(shù)列入歐盟2002——2006科研框架計(jì)劃。日本在納米設(shè)備和強(qiáng)化納米結(jié)構(gòu)領(lǐng)域處于世界先進(jìn)地位。日本政府把納米技術(shù)列入國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略4大重點(diǎn)領(lǐng)域，加大預(yù)算投入，制定了宏偉而嚴(yán)密的“納米技術(shù)發(fā)展計(jì)劃”。日本的各個(gè)大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)界也紛紛以各種方式投入到納米技術(shù)開(kāi)發(fā)大潮中來(lái)。

中國(guó)在上世紀(jì)80年代，將納米材料科學(xué)列入國(guó)家“863計(jì)劃”、和國(guó)家自然基金項(xiàng)目，投資上億元用于有關(guān)納米材料和技術(shù)的研究項(xiàng)目。但我國(guó)的納米技術(shù)水平與歐美等國(guó)的差距很大。目前我國(guó)有50多個(gè)大學(xué)20多家研究機(jī)構(gòu)和300多所企業(yè)從事納米研究，已經(jīng)建立了10多條納米技術(shù)生產(chǎn)線，以納米技術(shù)注冊(cè)的公司100多個(gè)，主要生產(chǎn)超細(xì)納米粉末、生物化學(xué)納米粉末等初級(jí)產(chǎn)品。

三、前景展望

經(jīng)過(guò)幾十年對(duì)納米技術(shù)的研究探索，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室操縱單個(gè)原子，納米技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。納米技術(shù)的應(yīng)用研究正在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤4大領(lǐng)域高速發(fā)展?？梢灶A(yù)測(cè)：不久的將來(lái)納米金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復(fù)合物、納米光子晶體將應(yīng)運(yùn)而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學(xué)組裝計(jì)算機(jī)將投入應(yīng)用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機(jī)器人、集成生物化學(xué)傳感器等將被研究制造出來(lái)。

納米技術(shù)目前從整體上看雖然仍然處于實(shí)驗(yàn)研究和小規(guī)模生產(chǎn)階段，但從歷史的角度看：上世紀(jì)70年代重視微米科技的國(guó)家如今都已成為發(fā)達(dá)國(guó)家。當(dāng)今重視發(fā)展納米技術(shù)的國(guó)家很可能在21世紀(jì)成為先進(jìn)國(guó)家。納米技術(shù)對(duì)我們既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又是難得的機(jī)遇。必須加倍重視納米技術(shù)和納米基礎(chǔ)理論的研究，為我國(guó)在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。整個(gè)人類社會(huì)將因納米技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)化而產(chǎn)生根本性的變革。

醫(yī)藥納米技術(shù)范文第5篇

[關(guān)鍵詞] 納米技術(shù) 體育 應(yīng)用 思考

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如何將納米科技真正應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更加科學(xué)化，使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平得到更充分的發(fā)揮，運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高更加有保證已經(jīng)成為研究重點(diǎn)。

一、體育與納米技術(shù)

1.利用納米技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)選材。由于納米科技推動(dòng)了微觀生物學(xué)的發(fā)展進(jìn)程，運(yùn)用人類基因組計(jì)劃和納米技術(shù)，有助于我們對(duì)人類基因組中與運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)的基因加以認(rèn)識(shí)和了解。有研究表明，人類基因組中有某些與人類運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)的基因，其多態(tài)性的差異，有可能是造成人們運(yùn)動(dòng)能力和訓(xùn)練效果巨大個(gè)體差異的最終原因。該領(lǐng)域的研究，為人們進(jìn)行有效的基因選材提供了理論基礎(chǔ)，也為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供事半功倍的方法。例如在運(yùn)動(dòng)員的選材方面，利用納米加工技術(shù)進(jìn)行DNA的分離和提取，可以快速有效地決定其基因序列，在分子水平上對(duì)其遺傳、發(fā)育進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)更高層次的基因選材。

2.利用納米科技揭示人體對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的適應(yīng)度和對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的遺傳度，找到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在人體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵階段(如青春期)的影響及作用機(jī)制。通過(guò)開(kāi)發(fā)一種可以植入皮下微型生物芯片，模擬健康人體內(nèi)的葡萄糖檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中血糖水平，然后根據(jù)人體需要，適時(shí)釋放糖等物質(zhì)，維持機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的血糖水平，有效地提高機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力。

3.利用納米技術(shù)進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)與健康關(guān)系的研究。利用納米微粒技術(shù)，可以靈敏地檢測(cè)各種組織的特異性蛋白，探討某些運(yùn)動(dòng)性疾病的發(fā)病機(jī)制，有效地對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行醫(yī)務(wù)監(jiān)督，維護(hù)運(yùn)動(dòng)員的健康。通過(guò)納米級(jí)敏感器可以監(jiān)視運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)與數(shù)目的變化，以及這些變化所反映各器官功能結(jié)構(gòu)的功能狀態(tài)。納米科技在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)中醫(yī)藥對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的預(yù)防和治療具有更好的效果。

4.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)性疲勞和加快其恢復(fù)過(guò)程。關(guān)于運(yùn)動(dòng)性疲勞發(fā)生的機(jī)制，目前雖然有許多假說(shuō)，但確切的疲勞機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。由于納米科技在醫(yī)學(xué)上的突破，將對(duì)運(yùn)動(dòng)疲勞機(jī)制尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面及其靶器官和靶細(xì)胞的研究將更加深入，人們可以利用納米生物芯片直接研究機(jī)體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中骨骼肌、心肌、肝臟和神經(jīng)等組織的代謝過(guò)程，探討中樞和外周運(yùn)動(dòng)性疲勞及其恢復(fù)的生物學(xué)機(jī)制，并且可以通過(guò)某些手段(如納米藥物)抑制導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞的基因表達(dá)或誘導(dǎo)加速恢復(fù)的基因表達(dá)。

5.利用納米技術(shù)防止運(yùn)動(dòng)損傷與運(yùn)動(dòng)性疾病的臨床診斷與治療。納米醫(yī)學(xué)材料的研制，對(duì)于人造器官、人造肌肉、骨骼、關(guān)節(jié)皮膚等成為永久性的非排斥性。用納米機(jī)械潛入人體的血管和器官，對(duì)人體進(jìn)行檢查和治療，并且可以進(jìn)入毛細(xì)血管以及器官的細(xì)胞內(nèi)，對(duì)損傷的細(xì)胞進(jìn)行治療和處理，甚至可以從細(xì)胞基因組中除掉“有害”的DNA，或把正常的DNA安裝到細(xì)胞基因組中。

6.利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行機(jī)能評(píng)定。在人們?nèi)媪私膺\(yùn)動(dòng)引起機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性變化的基因調(diào)節(jié)機(jī)制后，人們可以通過(guò)基因工程技術(shù)和納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性及其免疫功能等進(jìn)行基因診斷。這種診斷一般是在基因的轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行評(píng)定，可以較早地發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)工程中的機(jī)能變化,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

7.利用納米技術(shù)了解控制運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)水平，使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝趨于更加合理和平衡。通過(guò)納米級(jí)敏感器使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)代謝處于一個(gè)精細(xì)、準(zhǔn)確、嚴(yán)密的監(jiān)控中。運(yùn)動(dòng)員所需的營(yíng)養(yǎng)素完全按照運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)和個(gè)人的生理特點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)配，使運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)變得合理化、科學(xué)化。

8.利用納米技術(shù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確客觀的定量分析。利用納米技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的骨骼、肌肉、血液組織以及心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等各器官系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性進(jìn)行客觀的精確的定量分析，不僅使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更具有科學(xué)性，也大大地提高運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的成材率。

二、納米技術(shù)在競(jìng)技體育中的作用

1.納米相材料技術(shù)。這是一種通過(guò)控制結(jié)構(gòu)納米顆粒的大小而制造出強(qiáng)度、顏色和可塑性都能滿足人們需要的相材料，這種納米相材料除微觀結(jié)構(gòu)與普通材料完全不同外，在宏觀上也表現(xiàn)出許多奇妙特征，如納米相銅強(qiáng)度比普通銅高5倍，納米陶瓷摔不碎等。這種納米相材料技術(shù)已應(yīng)用在體育器械、場(chǎng)地和服裝的改進(jìn)方面。就拿撐桿跳運(yùn)動(dòng)員使用的撐桿來(lái)講，撐桿跳高最早使用的撐竿是竹竿，1942年美國(guó)運(yùn)動(dòng)員達(dá)姆首次在國(guó)際比賽中使用了輕合金撐竿而創(chuàng)下了4.77米世界記錄?？梢韵胂髴?yīng)用納米相技術(shù)，將會(huì)生產(chǎn)出具有“個(gè)性化”(根據(jù)撐竿跳項(xiàng)目的特點(diǎn)和競(jìng)賽規(guī)則的要求及運(yùn)動(dòng)員自身的生理和技能特征的)撐竿，使該項(xiàng)目的世界記錄再有突破。

2.納米復(fù)合改進(jìn)技術(shù)。少量納米材料可以綜合改善傳統(tǒng)材料的性能。例如美國(guó)把AL2O3納米顆粒加入到橡膠中提高了橡膠的耐磨性和介電特性。

3.納米器件技術(shù)。利用納米器件技術(shù)生產(chǎn)的分子自組織結(jié)構(gòu)可用于電子記憶、數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)器和傳遞等，這種器件運(yùn)用于體育訓(xùn)練將大大增加訓(xùn)練的效率和成績(jī)。

三、納米技術(shù)應(yīng)用于競(jìng)技體育所引起的思考

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用顯得日益重要，同時(shí)，也會(huì)引起一些體育道德和倫理道德問(wèn)題。同時(shí)我們要思考的是：器材的高科技化是否會(huì)削弱運(yùn)動(dòng)員在競(jìng)技體育中的主體地位，從而變相剝奪運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽權(quán)利？若運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高在較大程度上依賴于器械和服裝的高科技化，這是否會(huì)帶來(lái)一些新的不公平？器材作弊是否會(huì)成為興奮劑的另一種表現(xiàn)形式？這些是我們必須考慮的。可以通過(guò)修改某些項(xiàng)目的器械的設(shè)計(jì)規(guī)則，加強(qiáng)一些項(xiàng)目的器械、服裝的申報(bào)和檢測(cè)程序，國(guó)際奧委會(huì)和各國(guó)際單項(xiàng)體育聯(lián)合會(huì)要針對(duì)納米技術(shù)等高科技的新成就加強(qiáng)新的檢測(cè)手段，來(lái)杜絕運(yùn)用器械作弊;通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判員和科技工作者等進(jìn)行個(gè)體道德教育，以保證競(jìng)技體育更好地弘揚(yáng)奧林匹克精神。

參考文獻(xiàn):

[1]蕓世紀(jì)之交的我國(guó)運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)研究.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué),2000,19(4):340～341