納米金對(duì)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究

　　生物醫(yī)學(xué)是綜合醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)和生物學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來(lái)的前沿交叉學(xué)科，基本任務(wù)是運(yùn)用生物學(xué)及工程技術(shù)手段研究和解決生命科學(xué)，特別是醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問(wèn)題。

　　【摘要】現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)與納米技術(shù)相結(jié)合，形成了納米生物醫(yī)學(xué)。納米結(jié)構(gòu)以及納米技術(shù)的出現(xiàn)加速了生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，而納米金具有良好的催化活性和光學(xué)特性，在納米器件制造、納米生物醫(yī)學(xué)和納米藥理學(xué)領(lǐng)域都被廣泛使用，本文從納米金在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用出發(fā)，探討納米金的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)化應(yīng)用措施。

　　【關(guān)鍵詞】納米金;生物醫(yī)學(xué)技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀

　　1前言

　　如今納米技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，成為了科學(xué)研究的熱點(diǎn)，納米金是指直徑0.8～250mm的締合金溶膠，它屬于納米金屬材料中研究最早的種類(lèi)，納米金具有良好的納米表面效應(yīng)、量子效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)，它具有很多良好的化學(xué)特性，比如抗氧性和生物相容性。

　　2納米金在病原體檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　近些年來(lái)生物醫(yī)學(xué)界對(duì)于流行病學(xué)的研究和對(duì)病原微生物的診斷已有了不小的進(jìn)展，傳統(tǒng)的分離、培養(yǎng)及生化反應(yīng)逐漸被時(shí)代所淘汰，運(yùn)用納米金的免疫標(biāo)記技術(shù)作為新的高通量的、操作簡(jiǎn)單的檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床病原體的檢測(cè)，這種檢測(cè)技術(shù)快速且準(zhǔn)確，十分適合在臨床上使用。

　　1939年，兩位科學(xué)家Kausche和Ruska做了一個(gè)小小的納米金實(shí)驗(yàn)，他們將煙草花病毒吸附在金顆粒上，并在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)金離子呈高電子密度，就此打下了納米金在免疫電鏡中的應(yīng)用基礎(chǔ)。從1939年后生物醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，納米金標(biāo)記技術(shù)也廣受世人關(guān)注，成為了現(xiàn)代社會(huì)四大免疫標(biāo)記技術(shù)之一。作為一種特殊標(biāo)記技術(shù)，納米金在免疫檢測(cè)領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用，使用納米金粒子做探針，觀察抗原抗體的特異性反應(yīng)，放大檢測(cè)信號(hào)，由此檢測(cè)抗原的靈敏性。納米金技術(shù)具有良好的檢測(cè)靈敏性，在早期還支持診斷并監(jiān)控了急性傳染性病毒，根據(jù)這一特性，秦紅設(shè)計(jì)了快速檢測(cè)黃熱病病毒的技術(shù)，在納米金顆粒上標(biāo)記上金SPA-復(fù)合物的標(biāo)志，通過(guò)免疫反應(yīng)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)病毒抗體與納米金顆粒結(jié)合，并形成了人眼可見(jiàn)的紅線(xiàn)。這種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)有:不需要器材、簡(jiǎn)單、迅速、廉價(jià)、高效，極大地推動(dòng)了黃熱病病毒檢測(cè)技術(shù)的更新，在黃熱病的防控事業(yè)上有著深遠(yuǎn)意義。

　　利用納米金作為免疫標(biāo)記物來(lái)檢測(cè)的除了黃熱病病毒，還有致病寄生蟲(chóng)。我國(guó)的民族種類(lèi)多樣，一些少數(shù)民族人民由于自身的文化特點(diǎn)，喜食生食或半生食物，這就形成了寄生蟲(chóng)病的傳播，我國(guó)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展后，人民的生活水平得到了提高，但還是喜食半生動(dòng)物肉或者內(nèi)臟，造成了食源性寄生蟲(chóng)病發(fā)病率的上升，嚴(yán)重影響人民身體健康。目前我國(guó)的臨床診斷寄生蟲(chóng)病技術(shù)包括三方面:病原學(xué)檢查、免疫學(xué)檢查以及影像學(xué)檢查。運(yùn)用納米金檢測(cè)技術(shù)，不僅縮短了取材時(shí)間、縮小了取材范圍，而且檢出率高、創(chuàng)傷性小，受到了患者的廣泛歡迎。

　　3納米金在核酸、蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　納米金粒子具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象，被應(yīng)用在核酸構(gòu)建和分析檢測(cè)蛋白質(zhì)領(lǐng)域中，可以把生物識(shí)別反映轉(zhuǎn)換為光學(xué)或電學(xué)信號(hào)，因此人們將其與DNA、RNA和氨基酸相結(jié)合，在檢測(cè)核酸和蛋白質(zhì)方面收效頗豐，并且這種檢測(cè)方法制備簡(jiǎn)單，同時(shí)還具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如良好的抗氧化性和生物相容性，下面具體講一下納米金檢測(cè)技術(shù)在核酸和蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。首先是在核酸檢測(cè)中的應(yīng)用。美國(guó)首先利用納米金連接寡核苷酸制成探針檢測(cè)核酸，將納米金做標(biāo)記與靶核酸結(jié)合形成超分子結(jié)構(gòu)，由此來(lái)檢測(cè)核酸。

　　利用納米金技術(shù)檢測(cè)特定病原體和遺傳疾病首先要做的就是檢測(cè)核酸的特定序列，在芯片點(diǎn)陣上整齊排列納米金顆粒，利用TaqDNA連接酶識(shí)別單堿基突變，等待連接后，就可以經(jīng)過(guò)一系列步驟得出單堿基突變結(jié)果，得到所需信息。在臨床應(yīng)用中使用納米金技術(shù)的表現(xiàn)有高靈敏檢測(cè)谷胱甘肽和半胱氨酸的新型電化學(xué)生物傳感器，這種機(jī)器對(duì)于谷胱甘肽和半胱氨酸的檢出限值更低，在檢測(cè)及預(yù)防糖尿病、艾滋病等疾病方面具有很大的臨床優(yōu)勢(shì)。其次是在蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。納米金與蛋白質(zhì)的作用方式非常多樣，有物理吸附方式、化學(xué)共價(jià)結(jié)合方式以及非共價(jià)特異性吸附等等方式，在此背景下，我們可以利用納米金檢測(cè)并治療疾病和檢測(cè)環(huán)境污染。

　　4納米金在生物傳感器制備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前納米金在生物傳感器檢測(cè)中的應(yīng)用受到了人們的普遍關(guān)注，如上文所說(shuō)，納米金具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象，這是制備生物傳感器的基礎(chǔ)。利用這種特性，科學(xué)家們做了許多實(shí)驗(yàn)，比如拉曼光譜試驗(yàn)，使用Uv-Vis光譜和拉曼光譜儀測(cè)試金納米顆粒的表征，得出結(jié)論是可以根據(jù)納米金顆粒的不同形貌制作不同濃度分子的探針，受外周環(huán)境介電特性和顆粒尺寸大小的影響，納米金顆粒會(huì)表現(xiàn)出不同的形貌特征，比如吸收光譜、發(fā)生藍(lán)移。納米金是屬于一種非常微小的貴金屬，作為貴金屬，它具有很好的導(dǎo)電性能，利用納米金進(jìn)行免疫檢測(cè)時(shí)會(huì)大量聚集納米金，從而增強(qiáng)反應(yīng)體系的電導(dǎo)，順利通過(guò)電導(dǎo)檢測(cè)免疫反應(yīng)。利用納米金的高檢測(cè)靈敏性可以進(jìn)行電化學(xué)免疫傳感器的制備。

　　5其他領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前納米技術(shù)的研究中，納米金在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用研究是重要研究課題，除了上文中說(shuō)到的病原體檢測(cè)、核酸以及蛋白質(zhì)檢測(cè)還有生物傳感器制備中的應(yīng)用，納米金技術(shù)同時(shí)也被廣泛應(yīng)用于腫瘤的診斷與治療、藥物載體以及CT成像。納米金具有特殊的組成結(jié)構(gòu)，它可以輕易被修飾并負(fù)載化合物，可以用于檢測(cè)并治療腫瘤，還可以被用于肺癌的檢測(cè)及治療，目前的大量數(shù)據(jù)都表明納米金技術(shù)在診斷并治療肺癌上有極大的優(yōu)勢(shì)。

　　6結(jié)語(yǔ)

　　21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)之一就是納米金標(biāo)記技術(shù)，作為一種十分精細(xì)的技術(shù)，它幾乎不影響生物分子的活性，就這一點(diǎn)而言，它是非常好的標(biāo)記物。我們可以想見(jiàn)，納米金技術(shù)因其自身的諸多優(yōu)點(diǎn)，必會(huì)獲得更大的生物醫(yī)學(xué)發(fā)展空間。

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