纳米医学诊断ppt课件.pptx
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1、纳米医学诊断,赵志洁 李贤琴 罗文强 邓声游,纳米医学诊断概要,纳米医学诊断的基本概念及研究意义 By李贤琴纳米医学诊断的现状与研究进展 By赵志洁纳米金及其在医学诊断中的应用 By罗文强纳米医学诊断的安全问题和展望 By邓声游,李贤琴,纳米医学诊断的基本概念及研究意义,什么是纳米医学,纳米医学是随着纳米生物医药发展起来用纳米技术解决医学问题的学科。合成生物学的发展,开发细胞机器人或细胞生物计算机等技术,将带来一场新的纳米技术革命。它能够实现人类按照自己的意愿来操控单个的原子。纳米技术和材料的发展将将给医学领域带来一场深刻的革命,主要在对付癌症和治疗心血管疾病方面有重要意义。,纳米医学诊断的内
2、容,【1】遗传病的诊断应用纳米技术生产出微型的传感器,其表面类似血红细胞的蛋白质,注入人体后,可以在血液循环中记录机体的化学变化,机体代谢,血液动力状态,并将信息传送出体外。【2】肿瘤的早期诊断目前肿瘤诊断存在着良恶性及细胞来源判断不准确难题,利用原子力显微镜可以在纳米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点,通过寻找特异性的异常纳米结构改变,以解决肿瘤诊断的难题。【3】纳米生物芯片的诊断由于纳米级尺寸具有的独特性能,可以制造出不同类型及功能用于测量血液和尿液中的胆固醇指标的超分子,植入微晶芯片内,超分子与相应的物质发生反应后,产生电流被芯片接收。【4】影像学诊断 通过对肿瘤物质的筛选,对多分子信号和生物
3、指标物进行检测,可实现早期检测和早期诊断,纳米医学的影响,【1】使诊断更精确应用纳米技术可将微型的诊断仪器植入人体内,可随血液在体内运行,实时将体内信息传送到于体外记录置。【2】使治疗更有效将常规治疗药物纳米化,可提高药效、减少用量、降低副作用。这对于恶性肿瘤的治疗,有重要作用。【3】成为防病新武器运用纳米技术在血流中进行巡航探测,可及时发现病毒、细菌的入侵,并予以歼灭,从而消除传染病。,纳米诊断学的基本概念,纳米诊断学是运用纳米科技的理论与方法,在传统的诊断学基础上,开展医学诊断研究与实践。意味着在空间尺度上对医学诊断学提出了一种全新认识和实践方法。纳米医学诊断技术的发展将使得广大的疑难杂症
4、患者对生命的延续的渴求有了新的期盼。,赵志洁,纳米医学材料的研究与进展,金纳米复合粒子细胞造影剂,纳米造影与成像材料,复合纳米粒磁共振造影纳米探针,纳米造影与成像材料,纳米材料用于发射型计算机断层造影,纳米造影与成像材料,图三: 纳米材料用放射性核素进行标记, 用作成像的造影剂观察到的小鼠体内的癌变组织.,纳米探针技术,纳米生物传感器,图四: 纳米探针的结构示意图和制作方法,图五: 纳米探针测量系统原理图,纳米探针技术,纳米生物传感器,图六 用纳米探针检测单细胞中苯并芘含量的照片,纳米细胞检疫器,纳米生物传感器,图七 世界上最小的纳米细胞检测仪器,即纳米秤,纳米晶量子点- 新型荧光检测技术,图
5、八 纳米晶量子点荧光标记与常规标记物的比较 (左图画白圈区域为常规标记物注射处),纳米颗粒细胞分离技术,图九 一种用超顺磁材料制成的纳米颗粒,表面包裹了交联葡萄聚糖和荧光素。,纳米颗粒细胞分离技术,图十(b)融入顺磁纳米标记粒子的细胞的荧光强度和未经纳米颗粒标记的细胞的荧光强度以及稳定性的比较,图九(a)分离出的单细胞的共焦显微照片,纳米颗粒细胞分离技术,图十一 磁性微球与骨髓细胞的癌细胞结合的TEM照片,存在的问题,开发费用昂贵指标及应用范围不明确缺乏明确同一的标识分子,纳米材料用于医疗诊断还处于起步阶段,作为常规手段广泛应用于临床受到了限制,忍者 vs 超级细菌纳米医学界的冒险游戏,纳米金
6、及其在医学诊断中的应用,罗文强,纳米金的原理简介,纳米金是指金的微小颗粒(直径1-100nm),一般为分散在水中的水溶胶,又称胶体金。受电子能级跃迁和表面等离子体共振的影响,纳米金的颜色随其粒径大小的不同而呈现红色到紫色的变化。利用还原剂(如:白磷、抗坏血酸、硼氢化钠、柠檬酸钠等)可将氯金酸还原,制得纳米金。其中,柠檬酸钠还原法因制备简单而应用较多。受相互间诱导偶极的影响,纳米金的凝聚会引起溶液的颜色变化,且这种变化依赖于纳米金颗粒之间的距离和凝聚体的大小。利用分析物能诱导纳米金凝聚的特性,可将纳米金用于DNA、蛋白质、糖类等生物分子的检测及相关疾病的诊断,为此,人们对表面功能化的纳米金给予了
7、广泛的兴趣并进行了深入的研究。本节将从分析检测和医学诊断的角度对DNA功能化的纳米金、蛋白质功能化的纳米金以及糖功能化的纳米金诊断试剂进行简单介绍。,DNA功能化的纳米金诊断试剂,DNA序列的检测在疾病诊断和致病基因的研究等方面具有潜在的应用价值,为此,日益受到人们的重视。以酶标记、放射性同位素标记、荧光标记、化学发光标记及其它探针标记技术为基础,已建立了许多有关DNA序列的检测方法。但是,这些方法往往存在着灵敏度低、重现性差、过程复杂、仪器昂贵、污染环境等缺点或不足,因而在应用方面受到了很大的限制。正因为如此,课题组建立了用烷巯基化寡核苷酸探针标记纳米金并用于检测DNA序列的新方法,该法具有
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