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纳米技术报告范文1
英文名称:Nanotechnology and Precision Engineering
主管单位:教育部
主办单位:天津大学
出版周期:双月刊
出版地址:天津市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1672-6030
国内刊号:12-1351/O3
邮发代号:6-177
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2003
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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期刊简介
纳米技术报告范文2
关键词:纳米材料应用
纳米发展小史
1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。
1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。
什么是纳米材料
纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
1、纳米技术在防腐中的应用
由加拿大万达科技(无锡)有限公司与全国涂料工业信息中心联合举办的无毒高效防锈颜料及其在防腐蚀涂料中的应用研讨会近日在无锡召开。
中国工程院院士、装甲兵工程学院徐滨士教授,上海交通大学李国莱教授,中化建常州涂料化工研究院钱伯荣总工等业内知名人士分别在会上作了报告,与会者共同探讨了纳米技术在防锈颜料中及涂料中的应用、无毒高效防锈颜料在防腐蚀涂料中的应用以及新型防锈涂料和防锈试验方法发展等课题。
徐院士就当前纳米技术的发展情况作了简单介绍,他指出:纳米技术的研究对人类的发展、世界的进步起着至关重要的作用,谁掌握了纳米技术,谁就站在了世界的前列。我国纳米技术的研究因起步较早,现基本能与世界保持同步,在某些领域甚至超过世界同行业。
作为国内表面处理这一课题的领头人,徐院士重点谈了纳米技术对防锈颜料及涂料发展的促进作用。他说,此前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家,仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重,对人体的伤害很大,目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用;磷酸锌防锈颜料虽然无毒,但由于改性技术原因,性能并不理想,加上价格太贵,难以推广;而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒防锈颜料,有的性能不错,甚至已可与铬酸盐相比,但均因价格太高,国内尚未引进。我国防锈涂料业亟待一种无毒无害、性能优异而又价格低廉的防锈颜料来提升防锈涂料产品的整体水平,增强行业的国际竞争力。
中化建常州涂料化工研究院高级工程师沈海鹰代表常州涂料院,在题为《无毒高效防锈颜料在防腐蚀涂料中的应用》报告中,详细介绍了复合铁钛醇酸防锈漆及复合铁钛环氧防锈漆的生产工艺、生产或使用注意事项、防锈漆技术指标及其与铁红、红丹同类防锈漆主要性能的比较。
在红丹价格一路攀升的今天,这一信息无疑给各涂料生产厂商提供了巨大的参考价值,会场气氛十分热烈,与会者纷纷提出各种问题。万达科技(无锡)有限公司总工程师李家权先生就复合铁钛防锈颜料的防锈机理、生产工艺、载体粉的选择、产品各项性能指标及纳米材料的预处理方法等一一做了详细介绍。
目前产品已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测,同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析,结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势,是防锈涂料领域划时代产品,为此获得了中国专利技术博览会金奖.复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用,并已由总装备部作为重点项目在全军部分装备上全面推广使用。
本次会议的成功召开,标志着我国防锈涂料产业新一轮的变革即将开始,它掀开了我国防锈涂料朝高品质、高技术含量、高效益及全环保型发展的崭新一页。其带来的经济效益、社会效益不可估量。这是新型防锈颜料向传统防锈颜料宣战的开始,也吹响了我国防锈涂料业向高端防锈涂料市场发起冲击的号角2、纳米材料在涂料中应用展前景预测
据估算,全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前,发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心,2001年年初把纳米技术列为国家战略目标,在纳米科技基础研究方面的投资,从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元,准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心,把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点,将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域,全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际,纳米科学技术的发展,对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说,21世纪将是一个纳米世纪。
由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高,所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级,产业化市场前景极好。
在纳米功能和结构材料方面,将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品,以及对传统材料改性;将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。预期十五期间,各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团,将对国民经济产生重要影响;纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域,将产生新的经济增长点。
纳米技术在涂料行业的应用和发展,促使涂料更新换代,为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。
我国每年房屋竣工面积约为18亿平方米,年增长速度大约为3%。18亿平方米的建筑若全部采用建筑涂料装饰则总共需建筑涂料近300万吨,约200~300亿元的市场。目前,我国建筑涂料年产量仅60多万吨,世界现在涂料年总产量为2500万吨,每人每年消耗4千克,为发达国家的1/10,中国人年均涂料消费只有1.5千克。因而,建筑涂料具有十分广阔的发展前景。
纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品,展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解,消除作用。对甲醛
纳米技术报告范文3
车身虽小,部件齐全
整辆纳米车对角线的长度仅为3至4纳米,比单股的DNA稍宽,而一根头发的直径大约是8万纳米。
不过纳米车虽小,也拥有底盘、车轴等基本部件。其轮子是用60个碳原子组成足球状的单一分子。这使得纳米车在外观上,看起来像哑铃。它利用一种三合体作轴,连接每个轮子的轴都能独立转动,使得这种车能够在凹凸不平的原子表面行进。
据专家介绍,以前也曾有人制造出过纳米级的超微型“汽车”。但新问世的这辆“汽车”却与其前辈们有着很大不同:这辆纳米车是世界上首个利用滚动前进的纳米结构物质,此前的所谓纳米车只是通过滑动来前进。
这项技术是在赖斯大学詹姆斯・托尔教授的领导下、经过8年研发而成的。托尔说:“就是它了,你不能再建造更小的原子运输工具了。”他的同事凯文・凯利说:“建造一个可以在平面上滑动的纳米工具已经不是什么难题了。证明纳米物体是旋转滚动,而不是滑行或者滑动,才是这个工程中最困难的一部分。因此,这项突破是近来在微型领域中最重要的一项成果”。
1纳米是指1米的十亿分之一,纳米物质则是由几十到上千个分子组成。由于体积十分小,这赋予了这辆纳米车一些特性;如纳米车不受摩擦力的影响,它的轮子是个结构紧密的单一分子、很难分散成单独的碳原子。
高温下车轮滚动前行
纳米车95%的重量都是碳元素,此外还有一些氢和氧原子。整个制造过程大致与分子合成药物的步骤相似,分成20步。制造完成后,再被置于甲苯气体中,放置于金片表面。
在常温下,纳米车的轮子会和金片表面紧密结合,当把金质金属表面加热到200℃的高温后,放置在上面的纳米车由于变性就开始运动。现在还不知道在没有外力作用时,它们会向前还是向后运动,但是一旦开始,就不会停顿或改变方向,直到停止加热。
不过研究人员发现,通过施加磁场,他们能够改变并控制纳米车的运动方向。此外,科学家还可以通过尖端技术抓住纳米车,拖动其前进。科学家还为纳米车制造了一台世界上最小的马达,它是由30个碳原子和一些硫原子组成,利用光来驱动。但是当它被放置在金质表面时,由于金属分子吸收了大部分光,纳米马达无法得到足够的动力。
实际应用尚需时日
这种纳米车1克的材料就可以装载约1000毫克的药物分子,因为体积小,所以能在器官和血管中自由通行。它外形好似布满规则小孔的“空心球”,里边裹挟着药物,当纳米送药车在体外磁场的作用下抵达患处,然后经过调节患处酸碱度或离子强度,纳米车的“外衣”就会脱去,小车上装载的药物就被释放出来。
研究人员希望这种特殊的交通工具能够被用于分子构造领域。改进后的纳米车能够承载一个分子的“货物”,在纳米工厂之间运送原子和分子。未来人们能利用大批量这样的微型机器来建造新材料。
但有人质疑,分子制造业是不切实际的,它还可能给环境带来无法预测的风险,如大量纳米机器通过自我复制导致泛滥成灾。但是科学家普遍认为,那样的情形只可能在科幻小说中出现。托尔教授表示,目前他并不打算为纳米车技术申请专利权,因为他认为至少还需要一代人的时间才能解决分子制造中的多个技术难题。他说:“等你利用该项技术开发出实用产业时,专利权早就过期了。”
这项研究的资助方是美国得克萨斯州一家名叫Zyvex的纳米技术公司、美国国家科学基金会以及日本本田公司。
相关链接纳米技术之纳米笔
美国纳米科学与工程研究中心的科研人员于2006年10月初宣布,他们制造出世界上最小的钢笔――纳米笔。
这种新型纳米笔能画出40纳米宽度的线条,这是红血球直径的1/100。它利用毛细作用来保持笔管中的液体流动,笔管连接着一个很小的“墨水库”。它还是支多用途的笔,能够储存多种不同的墨水,从绘画颜料到生物原料。虽然首批纳米笔早已诞生,但它们不能储存墨水,而且必须蘸进墨水才能使用。
这种笔的笔尖是由钻石材料制成,或者是外表覆盖有钻石层的硅,它被粘贴在一个笔杆上。因此。笔尖将非常耐用。由于新型纳米笔用标准的微制造技术制成,因此能够大批量生产。纳米笔能够与微粒子显微镜结合,让科学家在观察纳米微观世界的同时,在上面“作画”。科学家希望,它最终能够被用于制造蛋白质排列和复杂的半导体。
纳米技术之发动机
2006年4月,美国物理学家阿利克斯・泽尔德领导的小组公布了世界上首台纳米发动机的诞生。
这台发动机由置于纳米碳管基座上的两滴液体物质构成,利用液体的表面张力工作。发动机长度有200纳米。它由固定在多层纳米碳管基座上的一大一小两滴液态铟构成,直径分别为90纳米和30纳米。其工作原理是液体的张力特性:由于物体体积越小表面张力的作用越明显,在微米尺度以下表面张力则占统治地位。
在外加电场的作用下,大液滴向小滴沿基座传送原子,小液滴变大而大滴变小,直到两滴相触完成收缩过程。接触后在表面张力的作用下,大滴迅速吞噬小滴,完成舒张过程。在这一过程中,能量转变会产生动力。在外加电场的作用下这个装置可以持续工作。这一装置产生的能量虽然只有20微瓦,但是和它的个头比起来已经相当高效了。
纳米技术之自动修复
2003年,我国第一个国家级“装备再制造技术国防科技重点实验室”落成。它主要利用纳米技术修复我军军备武器。
在装备再制造技术国防科技重点实验室,笔者见到一个被称为“百宝箱”的战场应急维修工具箱。里面的工具精小细致,神奇无比。无电焊笔,可以在没电的情况下用打火机点燃后进行焊修;电子装备快速清洗喷枪,在电子装备不拆卸、不停机的情况下快速清洗与修复……
波涛汹涌的南海之滨,长期服役的战舰钢结构出现腐蚀。他们利用自行研制的电弧喷涂防腐新材料进行处理,使南海地区高温、高湿、高盐雾环境下的钢结构防腐年限从原来的4至5年延长到15年以上;
某新型战机,发动机压气机叶片出现损坏,每修复一台需要50多万元,采用他们首创的纳米电刷镀技术,仅用几个小时就将叶片修复如新,所需费用仅是原品的十分之一;
茫茫川藏线上,恶劣的自然环境,常常使发动机不到年限就濒临报废。经过纳米清洗、再制造技术处理,很快使之焕发生机,寿命超过新品,费用仅为新品的一半;
纳米自修复添加剂,实现了装备零部件的“自修复”,成功应用于军用车辆的系统;
某型坦克发动机经过再制造技术修复,使发动机寿命由500摩托小时延长到1000摩托小时……-
服役期满的旧发动机,经过再制造流水线技术处理,各项指标焕然一新;
即将报废的飞机发动机叶片,经过纳米电刷镀,助战鹰重返蓝天;
意外受损的坦克水箱,经过无电焊笔应急抢修,破裂的部位完好如初……
中国纳米技术直追美国
2006年9月,美国商务部负责技术的副部长罗伯特・克雷桑蒂在访华期间表示,中国的纳米技术正快速赶上美国。
克雷桑蒂说,现在中国的实验室内设施齐备,科研人员充足。中国科学家发表的关于纳米技术的论文在数量及质量上已和美国并驾齐驱了。
纳米技术报告范文4
科学文化视角的科学
与公众关系研究
科学信息时代的发展要求科学、社会、文化之间广泛而深入的交流和传播,民主社会中的科学发展和技术进步需要公众的理解,以获得公众的支持与社会的认可。从国家角度讲,大幅度地提高公民的现代科学素质是国家增强综合国力的基础,而提高公民素质最重要的途径要依靠科学传播。
1982年11月,英国皇家学会发表了一份题为《英格兰和威尔士11-18岁少年的科学教育》报告,建议皇家学会理事会应该创建一个小规模的特别小组来专门研究提高公众理解科学的方法。皇家学会理事会接受了这一建议,并成立专门小组由英国皇家学会会员博德默(Walter Bodmer)博士任主席进行调查研究。其成果就是得到皇家学会理事会认可的关于科学传播理念的报告,称为博德默报告。在这个报告的影响下,公众理解科学被纳入到政府所考虑的问题之内,而政府也宣布了它在促进公众对科学、工程与技术的正确认识和理解中的责任。
随着20世纪工业文明和进步,广播、电视、电话等信息技术广泛应用,通过新的信息技术传播科学,引起科学传播学者的关注,1987年的关于电视科学传播的公众理解科学研究应运而生。③电视作为20世纪最伟大的发明之一,逐渐成为人们依赖的主要传播媒介,新的电子媒体为科学传播拓宽渠道,使之成为不仅仅是小范围、内部的交流与传播,而是与公众的直接对话。公众与科学的关系变得更加紧密,科学更需要公众的理解和支持。
由此展开的科学与公众关系研究主要出现在20世纪90年代以后,一些学者将目标转向对缺失模型的批判,认为公众与科学的关系应该建立在反馈和民主的基础上,公民有了解和认知科学的权利,可以根据自己的需求提出特殊的科学传播要求。2000年到2008年,公众理解科学与技术研究集中在公众获取科学知识、公众和科学文化等方面。研究者将公众与科学的关系置于文化理解的背景中进行探索,他们认为,对科学的信赖感和可信度是公众理解科学的核心。公众对科学的信任与对科学机制、政治机制的信赖问题有着紧密联系,公众的信任成为重要的社会资源,如果对科学的信任消失,将导致社会的不稳定。部分学者强调,传播和培育科学文化是科学传播的重要任务,任何科学活动都有一种文化建设活动的定位,科学传播需要从知识导向转到文化导向,重点传播以科学思想、科学方法和科学精神为内涵的科学文化。④如果只把目光放在科学知识的传播上,那么双向互动的科学传播将无法实现。
先进技术视角的
应用技术传播研究
技术传播(Technical Communication)的概念理解在目前学术界还未达成共识。国内的技术传播概念多指科学技术传播的狭义理解。而国际的技术传播概念分两个层面:一是技术在社会中的扩散、交流与共享活动;二是起源于技术写作,关注传播实践技术的“技术传播”。“技术传播”在这里作为科学传播学的基本结构,主要是指先进技术视角的应用技术传播研究。
技术传播是科学技术发展的推动器。向公众传播先进技术已经成为科学传播非常重要的组成部分,因为只有传播先进技术,并促进其在社会中的应用,才能使技术迅速转化成生产力,为社会和人类创造更多财富,改善人类生活。以纳米技术的传播为例,纳米技术经历了从诞生到应用于市场、获取经济利益的重大转型和发展,纳米技术成为各国纷纷投巨资抢占的战略高地,在这个过程中,技术传播的力量不容忽视。一项新技术必须得到广泛大众的认可才能应用于市场销售,因此,关于纳米技术的传播开始了它的使命,如何将纳米技术传播给受众,如何在市场中利用纳米技术,以及让更多的人知道纳米技术可以改变人类生活等等,这些都是科学家、记者等科学传播者们努力向受众传播的内容,更是科学传播研究者们共同关注的话题。1999年,纳米技术逐步走向市场,全年纳米产品的营业额达到500亿美元,科学传播功不可没。
技术传播的最初形式发源于农业技术推广的实践中。20世纪以前,世界农业产量的增长几乎全靠耕种面积的扩大而实现,农业产出的增长率有时甚至低于需求的增长率。20世纪20年代,美国首先推行农业技术推广系统,把科学种田方法、病虫害的防治等直接推广到农场和农户,农业技术进步的方向逐渐由单纯追求机械化转向对生物技术的重视。伴随之后的以杂交玉米为代表的生物技术的产生,耕地单产开始增加,20世纪40年代,美国学者开始对农业技术推广模式进行传播学研究。农业技术推广的传播学研究逐渐成为国际研究者关注的焦点。20世纪70年代,美国的技术传播学会成立,如今它已发展成为会员分布在全球100多个国家和地区的、庞大的国际性学术团体。从美国技术传播学的发展看,正是业界实践的需求引发推动了理论的研究,扩大了技术传播的内涵,促进了技术传播学科的成熟。⑤科学传播研究者把美国技术传播学会的成立看作是科学传播学作为独立于传播学的一门新学科而被学界承认的标志。
案例分析视角的经验
和模型方法研究
科学传播研究具有一个重要特性,即它可以反映和回应社会现实发展的诉求,科学传播研究的最终目的是指导科学传播的实际工作,而不是仅仅在纯学术探讨和纯概念演绎的范围内自我封闭。科学传播研究必须考虑社会背景,必须让理论研究与社会现实形成良好的互动,社会实践中的需求引发研究领域的扩展,而科学传播研究的拓展成为实际传播活动的指向标。于是,案例实证分析视角的经验与模型方法研究被提到科学传播研究的重要日程。
科学传播研究的实证分析主要以调查研究科学传播效果为主,这类研究采用调查的形式分析科学传播中各要素对于传播效果的影响和作用,从而及时调整和进一步发展科学传播。网络科学传播和知识扩散研究主题主要是通过案例实证研究进行深入分析,介绍和探索在新的传播环境和媒介中,科学传播的新经验和新问题,为今后的科学传播提供借鉴。由于互联网技术是在20世纪90年代后期,随着个人电脑的普及和计算机技术的发展而逐渐发展起来的。互联网可以生动、具体、快速地展现科学活动过程,其传输具有人性化特征,不仅声像并举,时态上同步传播,而且造就了比生活中人际传播更为自由的虚拟交流空间,以往建立在阅读基础上的科学传播,从价值观到文字的阅读习惯都发生了改变。
科学传播环境也因此发生了变化,科学传播也必须依赖和适应新的互联网特征。互联网的出现和发展,不仅改变了科学传播环境,还改变了科学传播行为以及人们对待科学知识和科学传播的态度。接受科学知识和信息时,成年与童年之间的界限越来越模糊;电子媒介使科学传播的复杂程度可以伸缩,简单科学信息与复杂科学信息在电子媒介时代得到了融合。与此同时,互联网的出现和发展为科学传播带来了具有革命性意义的冲击,网络传媒中的道德缺失以及网络游戏等负面效应干扰着正常的科学传播。
科学传播研究还将科学计量方法成功引入,通过采用科学计量的方法,对科学传播效果、方法、内容以及对公众产生的影响进行研究。
社会发展视角的
科学传播内容研究
科学传播研究的社会发展视角,建立在对科学传播内容的广义理解基础上,针对科学交流、科学教育以及科学普及进行的内容研究。
随着传播技术的进步,从面对面的交流扩大到面向特定受众的科学教育,再到面向公众的科学普及,传播对象范围不断扩大,科学传播的内容层次也不断深入。社会发展视角的科学传播内容层次研究,强调对科学传播进行社会性研究,它把科学传播看作一种社会现象,学者们关注的不是科学传播技术方法,而是关注科学传播的社会功能、社会过程与结构的认知与理解。社会发展视角的科学传播研究对科学传播的结构、类型、媒介、模式、科学传播产业等进行研究,立足于社会这个大系统、大背景中认识和理解科学传播的过程和行为,以便在深入研究的基础上,对其进行有效的改进、管理和规划,发挥最佳功能,满足社会需求。
科学传播的基本结构包括科学文化视角的科学与公众关系研究、先进技术视角的应用技术传播研究、案例分析视角的经验研究与模型方法以及社会发展视角的科学传播内容研究四大方面。这四大基本结构确立了科学传播学的一个开放性理论框架,有利于整合和吸收相关的研究力量和成果,促进学科内部的对话和问题解决。
(作者单位:大连电视台)
参考文献:
①孙宝寅:《科技传播导论》,清华大学出版社,1997。
②张 婷:《科学传播研究的可视化分析》,大连理工大学博士学位论文,2009。
③迈诺尔夫・迪尔克斯,格罗特,田 松译:《公众、科学与技术――在理解与信赖之间》,北京理工大学出版社。2006。
纳米技术报告范文5
关键词:早期诊断;微流控技术;癌细胞标记
引言
全球癌症报告预测全球癌症病例将呈现迅猛增长态势,同时指出中国已进入癌症高发国家行列,癌症已成为威胁人类生命的主要病因之一。大量临床的众多数据证实,癌症发病的初期阶段其治愈率最高。从而针对癌症的早期诊断方法研究已成为各国科研工作者重要的关注点之一。
1 癌细胞早期诊断方式
就早期诊断方式而言,其主要包括:分子诊断法、红外光谱法、纳米技术诊断法,以及微流控技术诊断方式。
1.1 分子诊断
分子诊断方法是指通过将分子检测方式应用于生物学领域,采用对患者体内的亲子代间遗传信息物质结构来进行诊断的生物技术,采用该方式可以有效针对癌症的早期检测、分类及治疗方案制定提供相应参考信息。分子诊断癌症的关键是检测肿瘤分子标志物,可分为DNA、RNA和蛋白质等几类。主要表现在与正常细胞相比,原癌基因突变、表达量突增或抑制,以及基因甲基化等方面。现阶段,分子诊断技术主要基于基因芯片领域发展,成本高、相对开发难度大等问题都成为该技术产业化的重要制约因素。
1.2 红外光谱法
红外光谱技术是一项可实现无损检测的技术,通过对比正常组织细胞的光谱图,来确定病变的部分。不但普遍地用于生物大分子的研究,如蛋白质和核酸等,而且可以用于研究更复杂的结构。从分子水平探讨的致癌机理是由于癌变和正常细胞的光谱图明显的差异。该方法在分子水平上,针对细胞及组织检测还需要进一步的自动化。
1.3 纳米技术诊断法
纳米材料由于其特殊优势在癌症的诊断和治疗等方面已取得较大研究进展,其主要作用机理为采用一个早期检测、靶向标记体内恶性细胞位置、投递抗癌药物,最终确定这些药物高效性的治疗系统。纳米药物具有颗粒小、比表面积大等特性。将纳米材料应用到癌症的诊断时,需要解决该技术的生物相容性以及药物的靶向性较低的问题。
2 微流控技术的癌细胞标记应用
目前对癌症的检查主要是基于单个标志物的检测,然而多基因的作用结果导致了肿瘤的发生。随着基因组学和蛋白质组学的发展,基于多个分子标志物的诊断分类模型无疑将成为未来癌症诊断的热门途径。近年来发展的微流控技术,将其结合半导体量子点纳米技术用于癌细胞早期诊断具有灵敏度高、试剂消耗少、并行检测等特点。
2.1 微流控细胞培养
细胞水平的分析是生物学研究者不可或缺的一部分,与分子水平相比,它要求更少的时间以及劳力,且可以提供更可靠的结果分析。是细胞操控和分析的有利技术平台开展,微流控芯片细胞培养是在片上进行药物输送、荧光标记等基础。微流控细胞培养主要是进行3D培养,3D培养方法可以更好地模拟复杂的细胞间基质的相互作用,使得部分功能与人体原始组织体内微环境非常相像,更有利于相关的研究。
2.2 微流控-量子点生物标记
荧光分析法是生命科学领域十分重要的高灵敏度的检测方法,能够有效检测生物体内的核酸、多肽等生物分子,提高材料的发光强度以及稳定性,能够有效提高其检测的灵敏度。而量子点具有优良的光谱特性和稳定性,被普遍运用到生命科学研究的各个领域。有机染料在进行多色分析r,会产生多种信号的交叠现象。而量子点标记法可有效改善此类现象。
Zhang等开发了一种多核壳结构,具有强荧光的量子点,结合微流控技术,进行片上荧光特异性识别以及快速磁响应来分选肿瘤靶细胞的功能。外层聚多巴胺既有效缓解了量子点的荧光猝灭,又为核酸提供多功能识别窗口,也降低了非特异性吸附。利用磁特性和特异性识别,改性纳米探针用于标记HL-60细胞,并将其从均匀的K562细胞和HL-60细胞混合液中分离出来。结合微流控芯片的高通量,10分钟达到了98%的分离效率,与传统的分离方法相比,有非常明显的改善。这项研究提出了一个发展强荧光和磁性纳米探针的可控性高度集成的创新微流控平台,开辟一个用于生物标记和细胞分离的非常有前途的探针。
3 结束语
利用微流控芯片可以实现细胞的培养与观察,通过此方式对人体微环境进行模拟。采用量子点标记结合微流控通道的方式,可以有效实现人体环境中癌细胞生长及标记模拟,因此对人体早期癌细胞标记诊断带来很大的研究价值。随着微流控技术的发展,其在生物标记检测领域将扮演着更为重要的角色。
参考文献
[1]Martin H C, Kim G E, Pagnamenta A T, et al. Clinical whole-genome sequencing in severe early-onset epilepsy reveals new genes and improves molecular diagnosis[J]. Human Molecular Genetics, 2014,23(12):3200-11.
纳米技术报告范文6
由于劣质餐盒、“毒奶瓶”等问题比较严重,国家质检总局近期将启动39种食品用塑料包装、容器和工具的市场准入制。作为消费者,在购买产品时可以检查一下包装上有没有“QS”标志。如果有,说明这种产品是经过国家质检部门检验合格的,可以放心使用购买。如没有,要了解这种包装是否已实行QS准入制度。可以通过上网查询或打电话到质检部门的方法查询。如果已经实施,说明这种包装不符合规范,不要购买。
“QS”标志出现的期限
* 塑料食品包装、容器预计在2006年内实行“QS”标志制度。
* 金属、纸、陶瓷等所有材质的食品包装、容器将在两年内实行“QS”标志制度。
装饰注射器让打针变“轻松”
据国外一项研究,通过装饰注射针头,如在上面装饰上蝴蝶、花朵或笑脸,可减轻病人对打针的恐惧。研究发现,当病人面对常规注射器时,80%的病人出现中度厌恶情绪,63%的人出现了中度恐惧,62%的人出现了中度焦虑。研究发现,当面对装饰过的注射器时,厌恶情绪降低了68%,恐惧感降低了53%,焦虑减轻了53%。专家认为,很多病人,尤其是儿童,在看到针头后就可能产生心理压力。研究表明,修饰花样可以干扰视觉威胁认知,从而降低对威胁产生的紧张感。用音符、花朵、笑脸图案装饰的针头、注射器和静脉输液袋可以大大增加病人对打针和输液的好感,从而能更顺利地接受治疗。
吸烟使妇女怀孕率减少一半
据国外近日发表的一份研究报告说,吸烟会使妇女怀孕的几率减少一半。 专家指出,香烟中含有的尼古丁和其他有害化学物质会直接妨碍妇女雌性激素的分泌,并可能导致卵细胞产生不良变异,从而降低怀孕的可能性。另一项研究也发现,13%的女性不孕症是由吸烟引起的。
吸烟女性的怀孕准备
* 夫妇双方在准备生育孩子之前,必须戒除吸烟的不良嗜好,以保证下一代的健康成长。
* 怀孕后,尽量避免到吸烟的场合,以防吸入“二手烟”。
服药“停经”不可取
据美国各媒体报道,目前当地很多女性选择用避孕药来人为停止月经。一些女性认为月经会给她们带来很多“痛苦”,而长期服用避孕药可以让她们没有“麻烦”。专家指出,避孕药作为一种药物,是具有一定副作用的。专家建议,女性(尤其是年轻女性)一定不要赶时髦,看到国外一些女性这么做就盲目模仿。月经是正常的生理规律,最好不要人为干预。
通过使用避孕药和激素,22 岁的斯坦佛妮从17岁开始就再没有来过月经,专家指出这么做不合适
适合喜欢打球者的近视镜片
在前不久结束的2006中国国际眼镜展上,一位温州的参展商使用铁扳手使劲敲打一块新型材料制成的高科技镜片。这种新开发出来的近视镜片有着超强的抗冲击能力,有着锤打不碎、脚踩不破的特点。据介绍,这类镜片适合那些喜欢运动的人使用,比如在打篮球或踢足球时使用,一旦掉在地上,甚至不小心被人踩了一脚,镜片也不会碎。
纳米有毒吗
美国一家大学的研究生朗里展示一小瓶混在液体里的纳米物质,她正在研究工作中接触纳米材料会不会影响健康。
纳米技术被认为是一项具有划时代意义的技术。目前,纳米技术已得到了初步的应用,在少部分药物中也含有纳米物质。但很多科学家担心纳米会给接触它的人带来健康损害。专家认为,纳米由于非常微小,它们的“习性”很可能不同于其他微小物质,所以是否会有“毒性”有待研究。不久前,美国的消费者强烈要求政府对含有纳米物质的化妆品和太阳镜等进行检测,已保证其不会影响人体健康。与此同时,科学家也在积极进行各项实验,研究纳米物质吸入人体后会不会致病。相信在以后相当长的一段时间,“纳米是否有毒”的疑问还会存在。
上海有4万多人被宠物咬伤
今年以来,上海市已连续发生3起市民被狗咬伤染上狂犬病后,因忽视治疗而导致死亡的事件。为此,上海市卫生部门提醒市民要高度警惕狂犬病。 ?据统计,今年上半年全市被宠物咬伤人员达4.6万人次,同比增长40%。在某些区更是发生了数十起一犬(猫)咬伤多人的疑似狂犬事件。专家介绍,狂犬病是由狂犬病毒引起的一种急性传染病,都可以感染,其潜伏期短的10天,长至两年或更长时间。一旦发病,其进展速度很快,多数患者3~5天就死亡,病死率几乎100%。
防止狂犬病的几个要素
* 要规范饲养犬或猫等动物,定期对动物进行疫苗注射。
* 远离无证犬等动物,加强对无证饲养宠物的管理,减少与野犬、野猫等动物的接触。
* 一旦被犬或猫等动物咬伤、抓伤后,要在.24小时内到医疗机构进行完整的医学处理,对伤口清洗和消毒,接种狂犬疫苗。
日本进口鱼肉肠中查出有害物质
前不久,从日本进口的7种鱼肉肠检出山梨酸含量超标。山梨酸对人体 健康有一定负面影响,如长期食用山梨酸含量高的食品,会导致人体肠道中微生物失衡。