納米醫學

納米醫學是將納米科學與技術的原理與方法套用於醫學，其範疇主要包括兩個方面：（1）套用納米科學技術發展更加靈敏和快速的醫學診斷技術和更加有效的治療方法；（2）利用納米技術在更微觀的層面上理解生命活動的過程和機理。

定義

判定納米醫學的價值可以從以下方面考慮【1】：（1）是否可以改善尚無法治癒的疾病的療效，（2）是否能夠解決部分“孤兒病”治療方法，（3）重大疾病是否可以得到更好的治療，（4）是否對醫學產生影響，（5）是否能夠為開發中國家的醫療帶來好處，（6）納米醫學是否複合醫學倫理和具有可持續發展的能力，（7）納米醫學將如何影響我們的社會、文化和世界觀。

主要分支

生物醫藥學：利用納米顆粒技術設計製備具有多種回響功能或者靶向的藥物（基因）遞送載體，發展藥物新劑型及新藥物

再生醫學：發展引導組織再生和促進組織/材料界面融合的納米結構材料，用於組織修復與替代的永久性植入物表面塗層、引導組織再生支架、結構性永久植入物、植入性治療與監測用感測器等。

外科手術輔助：基於納米光學和納米電子學技術發展智慧型儀器設備、手術機器人等

診斷工具: 基於納米流體和納米加工技術，發展基因檢驗、超靈敏標記與檢測技術、高通量和多重分析技術等

醫學影像：基於納米顆粒技術的新型造影劑、靶向標記技術

理解基本的生命過程：基於原子力顯微鏡、隧道掃描顯微鏡等納米力學和光學技術，在分子或原子層面，研究生命的過程。

納米毒理學：納米材料對健康、環境和安全的影響

圖1 特異性回響性周圍環境的納米載體可以具有感測器功能。左圖為設計原型，納米載體的外殼為多孔結構，孔隙可以根據外面的環境而開放或者閉合。此外，納米載體負載著能夠回響pH值的酶，當pH值降到6以下時，酶發生反應。因此，當納米載體結合到靶細胞並進入pH值為5的溶酶體後，酶的反應就會被觸發。右圖是在螢光顯微鏡下的實驗結果，其中左邊兩張小圖是納米載體的外殼沒有多孔結構，因此無法回響周圍環境的改變；當納米載體的外殼具有多孔結構，同時負載了對pH敏感的酶的時候（右邊兩張小圖），在正常生理pH下，納米載體與血液樣品無反應（右上），但當pH值降到5時（右下），酶發生反應，生成的產物發出黃綠色螢光【2】。

圖3. 納米流體技術可以用於檢測非常微量的液體樣本。上圖展示的是用於同時檢測多個分析物的納米流體感測器的功能原理圖。抗體等結合分子通過微通道分布並結合到測試材料表面，形成微細圖案。樣品從垂直方向進入。一滴血液百分之一體積量的樣品即可充滿通道，通道表面的抗體與樣品中的待檢物結合；然後，將螢光二抗分子加入，即可顯示出被測物的結合量和在通道中的結合位置。像馬賽克圖案一樣的檢測結果可以由儀器自動讀出。每個像指甲大小的面積上有超過5萬個檢測點【3】。