纳米粒子综述
关键字
纳米技术,颗粒大小,生物利用度,表征
介绍
“纳米”一词来源于希腊语“nanos”,意思是非常小或矮的。大小为1纳米和100纳米的颗粒称为纳米颗粒。纳米颗粒可能不表现出与尺寸相关的特性,但它们不同于细颗粒或大块材料。发光机制至少有一个维度在1到10纳米之间,并且尺寸分布较窄。由于纳米颗粒具有更大的表面积,当它们来自纳米颗粒[1]时,常规产品的性质将发生变化。
纳米技术处理的对象在更小的水平,即在分子水平。纳米粒子可以被整合到更大的表面和大块材料中。
纳米颗粒的历史
纳米颗粒的历史可以追溯到9世纪的美萨达米亚。工匠们使用这些在罐子表面产生闪闪发光的效果[2,3]。陶器上的这种闪光是由于涂在玻璃透明表面上的金属薄膜。工匠们在釉面陶器上添加了金、银氧化物和醋。然后,他们将这些材料保存在600°C的窑中。受热后,釉面会变软,并随着离子迁移到外层上釉。
开发纳米粒子的基本原理
•纳米粒子生产的主要目标是
•减小颗粒大小
•释放药理活性剂,用于特定部位的药物输送。
•提高生物利用度药物。
•提高稳定药物。
描述技术
表征是指对产品的物理、化学和形态特征的研究。纳米粒子的性质变化很大。因此,特征化是重要的工具。技术包括离子探针表征技术,扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)。其他表征技术包括XRD (x射线衍射), ftir (傅里叶变换红外光谱)及核磁共振(核磁共振).
纳米粒子的制备
纳米颗粒可以通过摩擦和摩擦制备热解。最常用的方法有自底向上和自顶向下技术[4-9]。采用自顶向下技术可制备细颗粒纳米颗粒。用于自顶向下技术的设备有球磨机高压均质器(HPH)。
自下而上技术适用于溶解在溶液中的药物分子。难溶性药物可以溶解在不能与水混合的水溶液中。
自顶向下技术是近年来的新进展。在这种技术中,大分子可以被分解成较小的API分子。HPH是该领域的最新创新纳米技术。
纳米颗粒的应用
纳米颗粒有更广泛的应用。主要应用包括靶向给药。磁性纳米颗粒和金纳米颗粒可以用于检测癌症(10到16)。有用的干细胞疗法。纳米颗粒在基因探测中很有用,蛋白质检测,疫苗,Biodetection的病原体。纳米粒子被应用于医学领域,即磁共振成像,光学成像基因传递和神经退行性疾病。纳米粒子被用于化妆品的制备,特别是防晒乳液。颗粒越小,吸收的紫外线就越多。用于制造防刮擦眼镜,油漆,太阳能电池的陶瓷涂层。它们在食品加工中很有用。用于芯片的制备,半导体等。
纳米颗粒在药物研发中的优势
•纳米颗粒甚至可以在身体较小的区域输送药物。
•通过将靶配体附着在分子表面,可以实现部位特异性给药[17,18]。
•通过增加难溶性药物的水溶解度来帮助提高生物利用度。
•它们适用于所有给药途径,即口服,肠外,鼻腔,眼部等。
•使用纳米颗粒可以控制药物的释放。
纳米颗粒的缺点
纳米颗粒会损害皮肤免疫系统如果过度食用,对身体有害[19-21]。
口腔吸入细颗粒物可导致矽肺、癌症和肺气肿等疾病。
纳米颗粒不能通过皮肤被吸收,因为它们会刺激皮肤表面。
最新进展
纳米颗粒可用于制备锂离子电池(21、22)。
•3 d打印技术dvd中蓝光技术的进步完全是因为纳米技术。
•纳米颗粒用于制备航空航天材料。
结论及未来展望
纳米技术正广泛影响着全球领域[23-26]。它在各个领域都有广泛的应用。没有纳米技术,在本世纪几乎是不可能存在的。它极大地影响着人类行为和社会。尽管这是一种恩惠,但它也有一些局限性。
科学家们正在进行实验以改进生物计算机,使其在医学领域广泛应用。生物计算机可以感知生物标记物,同时释放针对特定疾病的对抗剂[28,29]。
伦理问题
几乎每一项技术都很昂贵,这是否意味着我们将创造两个种族。富人改变了,穷人没有改变?
理论上,医学纳米技术可以帮助治疗夜视。但是我们有可能实现这个目标吗?
如果我们使用纳米技术,就会出现分子制造。世界经济会发生什么变化?(30、31)
纳米科学家们仍有许多未解之谜,必须在一切变得太晚之前加以考虑。
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