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納米生物醫學技術是一門非常典型的多領域交叉學科，生物醫學、材料、化學和物理等學科的內容都包含在內，因此對人才培養的要求自然也非常高[5]。個人認為，應該將教學目標設計為培養學生具備相關領域多元化的知識結構，富有創新精神與思維模式，在納米醫學生物技術的某一或某幾方面具有相當的專業實踐技能與經驗，能夠將納米生物醫學的知識和技術應用于實際的科學研究與實際技術產業化之中,對納米生物醫學技術的發展方向和某一領域的當前產業情況主要發展趨勢有所體悟，具有技術研究與項目管理實施的基本專業素養和技能。
2實施納米生物醫學技術教學的主要理念
納米生物醫學技術作為一門多領域交叉的新興學科。作為一門非常強調實踐與實用性的應用型技術學科，在納米生物醫學技術的教育教學過程中，我們必須堅持將理論教學與實踐教學很好地結合在一起，通過把理論知識教學與課程實驗教學、專業科研活動和產業企業課外實踐活動整合成一個綜合教學體系才能夠真正培養學生的學習素質、自主發現、思考和解決實際問題的能力。因此，納米生物醫學技術的教學內容、方法、教學主體和教學對象等基本要素必需共同有機的地結合在一起，協同服務于學科教學目標,以合理的安排與布局，相互相同綜合成一個有效的教育教學整體過程。我們應該充分注重激發與引導學生學習與創新的主動性與積極性，立足于提高學生的綜合素質，不能像過去只是進行知識的單向傳授，因此忽略了培養學生自主學習與思考、解決問題的能力,建立一種雙向溝通、激勵引導、教學相長的良性循環機制。在這種機制下，學生成為教學活動的主體，被動的接受知識變為主動的學習探索，教學過程也不再是枯燥、單調的知識傳遞,而是師生雙方之間在智慧、思想與感情上的溝通分享。而且，教學模式應注意技巧設計，創造設計一個問題情境，通過好的提問與啟發引導學生提出和發現問題，然后就該問題從不同的多個角度來解析與研究，并且進行持續的提問與思考，逐步分析挖掘該問題發生的根本性緣由，同時鼓勵學生多角度多層次的尋找答案，通過答案的適度不固定性引導學生的思維發散開來,從而讓學生主動學習和分析處理問題的習慣與素質得到良好的培養[6]。
3納米生物醫學技術教學課程體系的設計
納米生物醫學技術課程設置上要考慮多元化。作為一門多領域交叉融合的新興學科，不是幾個學科領域知識的單純組合,而是將相關的學科都以一種非常緊密、多元化、多層次的聯系在一起形成一個整體的。因此在課程設計的時候，教育者必須要充分認識到并理解透徹這些交叉學科之間的內部聯系和知識理論結構，并依據這種聯系與結構在多個學科的藕合點基礎，設計出具有納米醫學生物專業特色的理論課程體系。這時候，對學科知識的劃分上也不宜再過于詳細，而應更注重該專業的理論特點，讓學生的知識背景建立在寬厚扎實的大專業平臺上。納米生物醫學技術課程設置上要考慮前沿性。納米生物醫學技術作為一門新興技術其發展是日新月異的。所以，在教學內容上，我們要注意將該學科的最新前沿研究成果整理出來，及時、適當地融入到課程教學當中，并結合納米生物醫學技術在醫學診療領域應用的經典實例，以讓學生可以更好的理解本專業的發展方向、應用方式和創新思維方法，也讓教學內容更加的豐富化和實用化，進而讓學生知道如何學以致用，很好地激發強烈的學習興趣[7]。納米生物醫學技術課程設置上要考慮應用性。納米生物醫學技術作為一門應用型技術，其實驗教學對于培養學生將理論知識用于實踐當中，主動發現問題、分析問題和解決問題的能力起到不可忽視的作用。因此，學生在獨立設計、完成實驗的過程中，其專業思維、創新意識、科研素質和動手能力都能得到很好的鍛煉。這就要求我們注意控制死板的驗證性實驗所占的比例，多設置一些具有較好綜合性、可設計性和開放性的實驗，課程進行過程中也更注重學生實驗得出結論的過程而非實驗結果[5]。
4CDIO實踐教學模式在納米生物醫學技術教學過程中的應用
CDIO實踐教學模式是近年出現的一種全新的實踐教育模式。CDIO的主要內涵是將構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)與運用(Operate)共同組成一個系統的實踐教育方法體系[8]。該方法體系模擬了應用技術從研發到運行的完整流程，能充分培養學生運用主動性和綜合性的實踐方式來學習與運用學到的專業知識，進而提高學生的綜合實踐能力，非常適用于納米生物醫學技術教育教學體系。因此，我們應當將這套綜合性和操作性都強的CDIO教學模式融入到整個教學活動中，把每個實踐能力點的培養都具體落實到實踐教學活動中，并且能夠很好的與科研活動參與、行業企業實習等課程外實踐活動結合在一起，為學生提供一種深度的“學以致用”的寶貴經歷和體驗，這不僅可以更好地實現學生創新實踐能力的培養，還對其人際交往能力和專業思維能力都能提供有益的幫助。
5結語
納米生物醫學技術近年來的發展十分迅猛，同時具有鮮明的交叉與復合特性，能助力整體醫學診療水平的提高，對人民健康水平的提升起到巨大推進作用。因此如何培養適應專業發展和產業需求的納米生物醫學技術專業人才，是醫學院校相關專業高等教育目前所面臨的核心問題。通過以上積極教育教學方面的研究探索，以及在后續的教學實踐中不斷完善與優化，我們若能據此更好地培養出納米生物醫學技術專業的研究與應用兼顧的綜合性專業人才，將能發揮更大的教學效果和教育意義，促進人才培養質量和提高和納米生物技術的更大發展。
作者:劉斯佳 孫健 凌敏 單位:廣西醫科大學 廣西醫科大學
參考文獻：
[4]顧寧．納米技術在生物醫藥學發展中的應用[J]．AdvancedMaterialsIndustry，2002(12)：67-71．
[5]胡建華，張陽德等．促進我國納米生物醫學高端創新人才培養的對策[J]．中國現代醫學雜志，2008，18(20)：3070-3072．
隨著科技的進步，納米技術在生物醫藥和科學技術等領域的應用較為廣泛。尤其是生物醫藥領域，對于臨床醫學和基礎醫學的發展起到了積極的推動作用。雖然在不少科學家和醫學研究家們對納米技術進行了詳細的研究，并將其運用于生物醫學領域，取得了不錯的成效。但是對于納米技術的研究還不夠深入，相較于發達國家而言，我國的納米醫學技術還處于發展的初級階段。需要對納米醫學技術在今后發展中面臨的機遇和挑戰進行分析。
一、納米技術在生物醫藥領域的應用
（一）納米生物學
納米生物學是以納米作為尺度，其研究內容主要包括：其一，細胞器結構、細胞器功能。比如細胞核和線粒體內部結構和功能分析。其二，交換細胞信息，包括生物體的物質、細胞能量信息等。其三，針對生物反應問題，對其反應機理問題進行研究和分析。比如有關于生物復制和生物調控的機理分析。其四，發展分子工程。包括納米生物分子機器人和信息處理系統等。將納米顯微術引入生物醫藥領域，可以為生物學家研究進行研究提供技術支撐。比如ScanningProbeMicro-scopes,簡稱SPMs，中文簡稱掃描探針顯微鏡，這是一種新型的納米生物技術，標志著顯微技術和納米技術的發展。除此之外，掃描顯微鏡(STM)的內部結構較小、不復雜，因此操作流程較為簡單，生物學家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究，從而提高生物細胞觀測能力和分辨能力。仔細觀察原子級的內部結構對于進一步探索和研究生物原子微觀知識具有推動作用。在自然條件下，利用掃描顯微鏡可以對生物的蛋白質、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發射電鏡可以對單個原子進行操作，這是一種典型的人工改變單個生物結構和分子結構的行為方式。這種方式可以實現治療疾病這一超前設想。
（二）生物醫學工程
將納米技術引入生物醫藥領域，可以幫助傳統醫生解決復雜的難題。比如納米機器人和生物傳感器。納米機器人簡稱分子機器人，是酶和納米齒輪的結合體，將其引入生物科學領域，能夠充當微型醫生一角，為醫生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機器人不僅可以直接注入血液，還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面，血液在傳輸過程中能夠判斷分子機器人的健康狀況，機器人能夠獲得能量，達到疏通血管血栓的目的。另一方面，醫生通過外界信號編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細胞，從而全面系統地監視身體構造和疾病情況。這種先進醫學工程能夠為現代醫學的發展打下堅實的基礎。除此之外，利用納米技術還可以進行器官的修復工作，比如對修復的器官進行整容手術或者基因配置，從而將錯誤或者不符合的基因去除，引入正確的染色體裝置，進而保障機體的健康運作。
（三）納米治療技術
將納米技術引入生物醫藥領域是一場全新的革命運動，能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國柏林“沙里特”臨床醫院，早先就有過利用納米技術治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里，然后將他們放置在磁場中。由于受磁場的影響，患有腫瘤的鼠類的溫度會隨著納米微粒升溫而增加。實踐表明，納米微粒在可變磁場中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠將癌細胞殺死。腫瘤附近的機體組織是健康的，沒有受損壞，因此納米微粒不會燒毀這些健康組織，健康組織的溫度也不會受到傷害，這就需要研究人員將目光轉移到人體試驗中，實現消除人體癌癥的目的。
二、納米技術在生物醫學領域中應用的展望
隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步，納米技術和生物醫學之間的聯系不斷加強，兩者的有機結合不僅能夠改善生物醫學技術的不足，還可以促進生物醫學的進一步發展，為更多的臨床實驗奠定基礎。
（一）生物檢測診斷材料的應用
不可否認，將納米材料與生物診斷技術進行有效融合，能夠提高醫學檢測技術水平。實踐證明。兩者之間的配合還需要結合生物醫學工程和先進醫療器材，醫學工程是促進納米技術與生物醫學互相融合的基礎，對生物醫學工程進行深入研究和分析，能在一定程度上催生新醫療器材的出現。如此一來，機械設備的使用用途和功能將會得到不斷擴大，這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見，將納米材料合理運用于生物醫療診斷中，勢必會進一步催生一大批更為先進的醫療診斷器材。
（二）納米技術植入人體器官
利用先進的納米材料可以制成性能優良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體，能夠幫助人類遠離疾病，免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術進行有機結合，能夠將微利器官（比如聽覺和視覺上遭到損害的機體）直接植入體內，從而幫助他們恢復視覺和聽覺，從而達到正常人的狀態。
三、納米醫藥技術在發展中面臨的機遇和挑戰
就機遇而言，我國是首位將納米晶體合成碳納米管的國家，這個碳納米管的長度屬于世界最長，其性能良好。在醫藥學研究方面，我國科學家們利用納米技術研制出了一批具有抗菌效果的醫療器材和設備，并為現代醫療技術的發展提供了先進的理論和技術支撐。在納米藥物載體的研究方面，我國已有有關于“動物體內”應用的報道。這已標志著我國納米醫療技術進入了世界領先地位。就挑戰而言，與發達國家相比，我國的納米技術還不夠成熟，還需要進一步加強對納米材料、納米傳感器等方面的研究，以此作為進一步推動我國生物醫藥科技進步的基礎。
四、結語
納米醫藥技術對于進一步推動我國臨床醫學和基礎醫學的發展具有積極的影響。因此國家相關部門以及科研成員應該以積極主動的態度投入到生物醫藥納米技術領域，進一步推動我國生物醫藥科技的進步。
參考文獻：
[1]董大敏.納米技術與社會發展意義的辯證思考[J].商業經濟,2011,23:27-28+32.
前言
為了保障人類的健康和提高人們的生活質量，生物醫學診斷和治療學科自創立開始便成為了人類永恒的研究課題，在過去的50年里，納米技術的發展開始逐漸對生物醫學診斷和治療領域產生影響，基于納米技術，開發傳統材料的生物醫學新功能已經成為了國內外學者的研究熱點[1,2]。然而，現有的金納米材料[3,4]、碳納米管[5]和石墨烯等[6]生物醫學診斷和治療制劑要么成本高、要么制備過程復雜，又或生物安全性缺乏保證，大大制約了生物醫學診斷和治療學科的發展。普魯士藍是18世紀德國人發現的一種藍色染料，具有優良的光物理、電光學以及磁性等性能，已經在許多領域得到了廣泛的應用[7-10]。普魯士藍制備過程簡單、綠色，反應條件溫和，成本低，表面容易修飾，化學結構穩定，更是一種治療放射性中毒的臨床用藥[11]，是醫院常規儲備藥物之一，已得到美國食品及藥物管理局的認證[12,13]。因此，開發普魯士藍在生物醫學診斷和治療領域的應用將有利于解決現有診療制劑生物安全性得不到保證且價格昂貴等生物醫學難題，具巨大的科研價值和應用價值。本文將對普魯士藍納米粒子在生物醫學診斷和治療中的應用和研究進展進行綜述。
1普魯士藍納米粒子在生物醫學診斷中的應用
1.1普魯士藍納米粒子作為核磁共振造影劑
核磁共振成像（NuclearMagneticResonanceImaging，NMRI）是一種通過檢測機體不同部位水質子在外加磁場作用下弛豫行為的差別進而進行成像的成像模式[14,15]。核磁共振成像能夠高分辨地對物體內部結構進行成像，因此在物理化學、生物醫學等方面得到了廣泛的應用，而在實際的診斷過程中往往需要使用核磁共振造影劑來增強核磁共振成像效果。Shokouhimehr等人在2009年首次證明了普魯士藍納米粒子可以作為一種T1核磁造影劑[12]。其文章中指出，普魯士藍結構中和碳原子結合的Fe2+具有較低的自旋（S=0），而和氮原子結合的Fe3+具有較高的自旋（S=5/2），從而普魯士藍具有能夠減少體系水中氫核縱向弛豫時間（T1）的能力。實驗結果表明，在500MHz（11.7T）的磁場作用下，1.7mM的普魯士藍納米粒子具有明顯的核磁成像效果，同時其團隊還對普魯士藍的吞噬性和細胞毒性進行驗證，實驗結果表明普魯士藍通過胞吞作用進入細胞，不具有明顯毒性，生物安全性可靠。隨后Shokouhimehr等人利用普魯士藍納米粒子開發出了具有T1核磁造影功能和小分子載體功能[13]雙功能的納米平臺。研究人員證明，普魯士藍納米粒子能將負載在其表面的一種名為德克薩斯紅(TexasRedC5)的小分子成功轉運至細胞內部，而普魯士藍納米粒子依舊保持了其良好的T1核磁造影功能。Song等人在2013年以一種具有類沸石結構的膠狀普魯士藍納米粒子為納米支架，以離子交換的方法使Gd(III)離子和葉酸分子成功嫁接到普魯士藍納米粒子的表面，合成了了一種具有癌癥生物靶向性的T1核磁造影劑[16]。此種核磁造影劑的T1弛豫率增高到驚人的23.9mM-1S-1，具有非常好的核磁造影功能，能以極低的濃度使小鼠體內的卵巢瘤產生清晰的核磁共振圖像；而其表面的葉酸分子則保證了靶向腫瘤細胞的高效性。其課題組也對該核磁造影劑的穩定性和生物安全性進行了研究，證明該造影劑性質穩定，生物安全性較高，具有非常良好的臨床應用前景。
1.2普魯士藍納米粒子作為光聲成像造影劑
光聲成像（photoacoustictomography，PAT）是利用生物組織吸收短激光脈沖后產生的超聲波效應進行聲學顯影的新型成像模式[17]。由于其具有高空間分辨率和無創性等優點，成為了近年來人們關注的熱點，尤其是在腦結構及功能成像，乳腺癌成像和腫瘤血管檢測等領域[18,19]。由于機體內源性生色團對激光固有的低吸收會導致深層組織成像的低信號效應，因此優良的光聲成像造影劑是確保高質量光聲成像的必要條件[20-22]。本課題組的Liang等人在2013年成功將普魯士藍納米粒子開發為一種新型的光聲成像造影劑[23]，其繼承了普魯士藍本納米粒子粒徑可控、結構穩定、成本低和生物安全性高等優點，又具有非常良好的光聲成像效果。實驗顯示，普魯士藍納米粒子在765nm處具有非常明顯的光聲效應，在2.25MHz超聲換能器的檢測下，60μg/mL的普魯士藍納米粒子能夠成功的透過4.3cm的雞胸肌肉進行高質量成像。課題組還對小鼠的腦部進行了對比成像，發現小鼠在注射20mg/kg的普魯士藍納米粒子5分鐘后光聲成像效果明顯增強，成像質量遠遠高于未注射造影劑的對照組。最后其團隊還對普魯士藍的生物安全性進行了驗證，發現成像30天后的實驗組小鼠的心、肝、脾、肺和腎等組織的切片無明顯損傷，再次證明了普魯士藍納米粒子高生物安全性的特性。
2普魯士藍納米粒子在生物醫學治療中的應用
2.1普魯士藍納米粒子在藥物輸送系統中的應用
Wang等人在2013年以普魯士藍納米粒子為載體，成功將DNA藥物遞送到前列腺癌細胞中，進而進行癌癥的基因治療[24]。其文章中表明普魯士藍納米粒子作為基因載體具有價格低廉、制備簡單、粒徑可控、生物安全性高和可降解等優點，通過共價結合的方法可以在普魯士藍納米載體上負載大量的DNA藥物，進而通過細胞內吞將藥物遞送到癌癥細胞中，實現癌癥的基因治療。文章中的共聚焦實驗表明普魯士藍負載的DNA藥物能夠順利進入癌癥細胞并實現癌癥的基因治療，而沒有載體負載的DNA藥物幾乎不能進入癌癥細胞，達不到治療的目的。其文章中還比較了不同載體負載DNA藥物后的基因治療效果，由于普魯士藍納米載體負載量高，遞送效率高，所以治療效果遠好于其他藥物載體，表明了普魯士藍納米粒子作為藥物載體的必要性和高效性。
2.2普魯士藍納米粒子在光熱治療中的應用
■納米纖維■
實驗室開發的納米級纖維產品，具有比表面積大、柔性、透氣性、微孔結構、重量輕、楊氏模量高以及功能性好等優點，目前已有少數成功地批量應用。如過濾器，防化學毒性織物的襯里層，組織支架（tissue scaffold）以及一些高端工程應用。一般把直徑為100-500納米的纖維視作納米纖維。
1934年Anton Formhals發明的電子紡絲方法是今日非織造布納米纖維電子紡絲的先驅。電子紡絲是采用高壓電場的帶電荷噴嘴，將聚合物溶液紡絲，溶劑蒸發干燥后形成納米纖維網材。從嚴格意義上講，納米纖維是亞微米級纖維的非織造布網材。根據最終用途，各種聚合物，如天然，合成和生物可降解聚合物都可以應用電子紡絲方便地制成納米纖維網材。由于Akron大學Reneker教授的著作，上世紀90年代興起了一股納米纖維紡絲的熱潮， Doshi在田納西州開創了納米技術公司eSpin Technologies Inc.，用多種聚合物批量生產電子紡絲納米纖維。
麻省理工學院（MIT）的Rutledge集團進行了電子紡絲的基礎研究，決定了某種聚合物可紡制相應纖維直徑的終端噴嘴口徑。
■應用于軍工■
除了用于過濾器材，功能性納米纖維由于其潛在的抗御化學和生物武器的能力，在軍工研究和開發中受到重視。為了保護戰士免受毒物傷害并提供必要的舒適性，納米纖維大有用武之地。納米纖維襯料防生化軍裝重量輕、透氣、功能廣、防化性能好、可以防御有毒液體、蒸氣和煙霧。
美國Natick軍人中心和政府、工業、院校協作，探索納米纖維和納米微粒材料在防護服中的實際應用。其中有一些令人鼓舞的課題，如熱塑性彈力聚氨酯的電子紡絲織物，具有良好的性能；它彈性高，無需進一步加工或處理，強度就較高。目前的試驗和開發集中在功能性熔噴和電子紡絲；混入納米級鋁、鈦料制成網材，再配以其它方法，將反應性化合物加到織物中，獲得自去污性能。
添加有其它材料的功能性納米纖維網材可提高其應用價值。埋有金屬氧化物的納米纖維可以催化有機磷化學武器藥劑。最近，得克薩斯理工大學成功地將氧化鎂（MgO）埋于聚合物纖維中，仔細地控制該過程，可以把納米顆粒沉積于纖維表面，使其具有最大的化學反應性，提供較好的防毒功能。電子紡絲技術可以有效地用來開發蜂窩式filter-in-filter聚氨酯納米網材。這些過濾器材由于納米級網眼更好地捕捉顆粒，可提供過濾能力。
新加坡國立大學Ramakrishna集團和國防科技局（DSTA）協作，開發了納米纖維防生化面罩，可以用納米纖維網材替代活性炭來捕截空氣中的毒物，他們將納米金屬材料和環糊精埋入納米纖維來分解化學毒物。用化學武器模仿劑（simulants）“對氧磷”作初步試驗取得成功。最終目標是要開發可以洗滌和耐久性的納米纖維軍服。
同時，MIT的Rutledge教授及其助手開發超級疏水性電子紡絲納米材料織物，它受纖維表面化學性和形態特性的影響，這些拒水性納米網材在防護服和生物醫學應用方面具有寬廣的最終用途。
田納西州大學TANDEC等，在非織造布中加入納米相Mn (VⅡ)氧化錳（M-7-0劑）作防御材料。M-7-0劑是環境友好材料，屬于路易斯強酸氧化劑。據稱這類非織造布布的主要優點是可以安全運輸，可根據最終用途制成不同形狀、靈活性好、去除化學武器藥劑污物和工業毒性的材料。
■應用于生物醫學■
康乃爾大學Freg教授及其助手們開發了生物可降解聚合物高比表面積和親水性材料，可用于藥物輸送和殺蟲劑輸送的生物感受器（biosensor）。Freg稱，納米纖維的高比面積，在小體積纖維中感受器活性部位較多。
Donaldson公司在納米纖維網材生物醫學領域的應用中走在前面，從事納米纖維業務已有20余年。1981年，其Ultra Web納米纖維過濾器材產業化生產，并已拓展到新的應用范圍，如納米纖維細胞培養材料和阻隔煙霧服裝。2002年，Donaldson又建立了一個新的小組，重點研究納米纖維新的應用領域，并激勵合作研究伙伴，合資擴大批量應用；最近開發三維細胞培養介質，模擬體內細胞外基質（ECM）。生物可降解納米網材，由于其和細胞外基質相似，可以作組織支架（tissue scaffold）。這類支架使細胞相互緊密靠近，而成長為三維組織機構。其關鍵因素是機械穩定性、生物配伍性、細胞增殖能力和細胞?基質互動性。這些決定著納米纖維在生物醫學中應用。
■最新進展■
近來對納米級紡熔纖維的興趣巨大，Hills公司用海?島方法已研究成功直徑250納米的勻質熔紡纖維。據其稱，纖維強度可達到3克/旦，且可卷繞供下游工序進一步加工，Hills已開發出2-0.3微米級海?島纖維的紡粘織物；亦成功地用島?海方法制成300納米直徑的納米管，壁厚50-100納米，已申請專利。Hills的納米管纖維可用于防御化學武器，藥物釋放，微米級過濾和微米級水力學器材（液壓裝置）。
日本電力公司（NEC）實驗室Sumio Ijima（純夫居島）于1991年開發了多層碳納米管，其特點是重量輕，強度高、電性能和耐熱性好。美國Dallas得克薩斯大學（UTD）NanoTech研究所的科學家和澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）協作，在紡制多層碳質納米管紗線技術方面有很大突破，該產品強度高、韌性好、極其柔軟、導電傳熱，可做成“智能化”服裝，儲電能、防彈、調溫、多孔，穿著非常舒適。
1、應聘者應具備以下條件之一：
a)納米材料生物醫學應用背景，具有豐富的納米生物材料制備、體內外檢測經驗，特別是腫瘤診療相關背景
b)熟悉射頻相關電磁知識，掌握射頻相關研制設備調試技能
c)活體熒光成像和血管造影相關專業背景
d)磁共振成像相關背景，熟練磁共振成像儀操作，掌握磁共振成像序列調試等
2、博士后聘用期間內需全時工作，不得兼職，年齡不超過40歲
二、聘用待遇
按照中科院及化學所相關規定執行。
三、應聘材料
1、個人簡歷;
2、身份證、學歷和學位證書復印件;
3、獲獎證書復印件等其他相關證明材料;
4、經初審合格者，將通知參加面試。
四、聯系方式
地址：北京市海淀區中關村北一街2號 中國科學院化學研究所
【摘 要】隨著納米技術的應用與發展，人們對微觀世界的認知更加清晰；而醫學領域納米技術的運用，給人類戰勝疾病提供了更加有力的武器。本文將結合當前納米技術應用與發展現狀，對納米技術在醫學領域診斷、治療及醫學材料中的運用進行具體探究。
關鍵詞 醫學領域；納米技術；醫學診斷；臨床治療；生物材料
當前，納米技術已在我國醫學領域廣泛應用，它是將納米技術與醫藥技術相結合，運用日益成熟的納米技術理論與應用方法，對醫學技術、臨床治療方法等加以綜合研究。隨著納米醫學的不斷深入，一些納米藥物制劑也被研發出來并投入醫療市場。將納米技術與醫學技術相結合，夯實了臨床診斷與治療的基礎，促進我國醫學研究又上一個新水平。
1 納米技術在醫學診斷中的應用
1.1 病理診斷
目前，在臨床病理診斷中，免疫組織化學雖然發揮了一定作用，但是在定量診斷方面仍存在不足。如果引入納米級粒子，則既能定性檢測又能定量檢測，適應性良好，可提高診斷的敏感性，也減少了處理標本的繁瑣過程，診斷結果更快捷、更準確。
1.2 癌癥診斷
納米技術應用于惡性腫瘤的早期診斷，便于癌癥的早發現、早治療。當惡性腫瘤僅有約4 個細胞大小時，利用納米微型溫度計就能夠檢測到人體內部的癌變溫度，篩選正常細胞和已經癌變的細胞，診斷后可利用高溫將細胞殺死[1]。再如，中國醫科大學研制并使用了超順磁性氧化鐵超微顆粒脂質體，能夠檢測到3mm 以下直徑的肝臟腫瘤，有效避免病情惡化。
1.3 血液異常識別
利用納米技術進入血流中進行探測，能夠及時發現細菌、病毒等，以此診斷傳染性疾病并及早治療。例如，在電場的作用下，細胞芯片能夠實現自動尋址，精準定位蛋白質亞細胞，便于人體基因功能研究。
2 納米技術在醫學治療中的應用
2.1 藥物治療
納米技術在醫學藥物治療中的應用較為普遍和廣泛，其主要具備如下優勢和作用：其一，有利于藥物的快速吸收，能夠提高診治效果。納米轉釋方法應用于藥物中，由于適用的表面積較大，因此加快了藥物的溶解，更利于藥物吸收；再加上納米粒徑的藥物能夠較快穿透組織的間隙，分布范圍更廣，增強了藥物利用效率；其二，利用納米技術進行控制與釋放，如應用于納米膠囊中，可更好地保證藥物作用時間，增大藥物效果，同時也能減少患者對藥物的攝入量，降低副作用及不良反應發生率，同時納米技術對提高藥物穩定性也具有良好作用；其三，藥物定向釋放。將藥物傳遞到人體內指定的部位，精準定位治療，是納米技術應用于醫學領域的主要方面之一[2]。通過靶向用藥方式，將藥物作用于人體某一部位，以提高治療效果、降低不良反應。如目前使用靶向藥較多應用于肝臟、卵巢、心臟等部位；其四，采用全新給藥途徑，如臨床使用多肽類藥物較多、效果良好，但是這種藥物成分極易被蛋白水解酶降解，而采用納米技術，則避免了此類問題。
2.2 基因治療
納米技術在基因疾病方面的治療，是納米生物技術的一大亮點，其中包含了基因改性與基因仿生兩大方面。在基因改性方面的應用，主要作用在顯微鏡獲取的蛋白質、核算分子等圖像中，在微小的環境中，利用納米技術實現了堿基序列的重新排列，改變了DNA 分子變構；同時，有關DNA納米仿生制造的應用，主要利用了DNA 在復制過程中會遵循堿基互補法則這一特性，再加上遺傳信息的多樣性，對單個原子和分子進行操作，創造出與人體生命功能類似的納米有機- 無機復合機器。
2.3 納米機器人
諾貝爾獎得主理查德·費曼最先提出將微型機器人應用于醫療領域，即納米機器人。按照醫生事先制定好的運作程序，通過血管將納米機器人注入患者體內，可以將血液中含有的氧氣、葡萄糖等轉化為能量，清除動脈中的脂類沉積物，清理血管，殺死細菌和癌細胞，同時也可反映人體內病變情況。另外，人體器官修復也可應用納米機器人技術，對基因進行裝配，清除有害的DNA 基因，置入正常的DNA 基因，或者修復大腦及人體臟器的凍傷，在低溫環境下使人復活；經紐約大學研制使用的納米機器人，設計了兩個使用DNA 制作的手臂，可以在指定的位置旋轉，適用范圍更廣、更靈活[3]。
3 納米技術在醫學材料中的應用
3.1 人工血紅細胞
納米材料制成人工血紅細胞主要應用于肺功能損傷、貧血、人工呼吸等治療中，在約1000 個大氣壓的條件下，將高壓氧充入100mm 內徑的球體中，讓氧氣在球中釋放濃度，此時充當人體天然紅細胞的作用，且輸送氧能力優于人體紅細胞，能夠有效維持生物炭的活性。
3.2 介入性治療
當納米微粒子材料與人體或者動物體內的物質產生反應時，就會發光。利用這一原理，將光導纖維深入到人體血管中，利用光譜分析物質的特征、性質等要素，這種方法多用于檢測人體的血糖值，用于糖尿病的臨床診斷與治療。
3.3 醫用敷料
在醫用敷料中選用納米級銀粒子，主要利用其選擇性與吸附性良好的特征，能夠穿透人體內的細菌細胞壁，對細胞內特殊結構加以改變，破壞酶活性。一旦納米銀粒子遇到水分，其中粒子將更快地析出，擴散到四周，效果更加明顯。因此，即使在濕潤的環境中，該種材料仍能夠起到抗菌、抗感染的作用。
總之，納米技術的應用給人類生存與發展帶來積極影響，目前已在醫藥、生物等諸多領域采用，未來人們戰勝各種疾病的美好愿望將得以實現，各種疑難雜癥將迎刃而解。因此，加快對納米技術的研究，客觀分析利弊兩方面，改進不利因素，發揮有利優勢，實現納米技術在醫學領域的全面應用，具有重要意義。
參考文獻
納米技術是上個世紀80年代被研發的一種高新技術，其由多門學科交叉而形成的，在各個領域均有所應用。磁性納米藥物也是由納米技術研制出來的，其具有磁學性能，在腫瘤的臨床治療上取得了可喜成果。該系統的構建旨在使改性材料實現智能化與特異性的目標，這在降低排斥反應出現的概率，藥物順利遞送提供了正能量，基于此本文展開論述。
一、藥物釋放載體系統的構建與生物評價學分析
智能納米材料主要包括傳感、處理、執行這三大基本性能。智能化磁性納米藥物載體系統構建過程中需要對很多因素進行綜合分析，而對智能納米材料的三大基本性質進行分析是基礎，例如執行功能能夠定時、定點和定量地實現體內生物功能。
藥物釋放載體系統作為智能化磁性納米藥物載體系統的一種類型，其在構建之時將疾病診斷、藥物裝載、靶向遞送和執行治療整合在一起，從而使該系統借助接枝診斷因子達到探測患者初始病癥的目標。在抗體/配體或其他靶向因子的協助下，實現對目標生物位置靶向運輸和精準定位的目標；借用生物體內包含的熒光物質達到對體內實時監測的目標；在聚乳酸、聚乙烯醇等聚合物的協助下，整個遞送系統與生物個體之間的相容性能被強化，在此過程中藥物的有效封裝不再是幻想；此外，該系統還可以將接枝所用的化學傳送給靶向因子或抗w。
該類型的智能化磁性納米藥物載體系統還能夠把藥物或治療基因強制性的封存在載體中，不僅僅能夠大幅度降低藥物對生物機體的毒性和副作用，也可以將特殊藥物或基因傳輸至機體靶細胞上，借助接枝其他功能型分子的途徑，使自體具備對光、電、磁、熱等刺激及時響應的功能，繼而在將外界刺激作用于病區上，此時智能化磁性納米藥物載體系統遞送的智能化藥物控釋載體能夠精確的感知外界刺激信號，最后將預先設置的功能選項執行出來，這樣藥物就可以依照預定方案實現控制性釋放的目標，最終對病患細胞實現治療的目的。
二、基于熱響應性金納米粒子智能藥物遞送系統的研究
在該智能化磁性納米藥物載體系統內，磁性納米顆粒主要作用被設定為定位與靶向，金納米粒子最大的功能就是成像。系統在構建之時利用高分子聚合物材料有效的將上述兩類納米粒子囊括在一個體系中，在此過程中使其具有載運藥物的功能，借此途徑去使該智能化系統有效應用磁信號把復合納米藥物載體輸送至病患細胞處。在金納米粒子成像功能的輔助下，從而達到對藥物顆粒運載情況實時監測的目標，具體是指粒子的轉運機制、作用部位和藥物濃度。最后在pH等外界特性刺激信號的支配下，促使高分子聚合物對藥物定點、定量釋放進行合理的降解，實現對病患根治的最終。該智能化磁性納米藥物載體體系作用于癌癥細胞，使其表現出弱酸性，從而促使聚合物解體快速將內部包含的藥物遞送出來。該智能化系統的構建能夠達到對癌變細胞智能化診斷和治療的目的，與此同時大幅度的提升藥劑遞送的精準性，此時藥物的利用效率顯著的提升也是必然的事實，并且能夠有效的減輕藥物毒副作用，可見基于熱響應性金納米粒子智能藥物遞送系統在臨床診斷與治療方面具有寬闊的應用空間。
Conner等人利用一種以近似紅外光為刺激信號的智能藥物載體，構建了熱響應性金納米粒子智能藥物遞送系統，該治療系統最大的特色在于利用金納米顆粒有效的處理了近紅外光的產熱效應。在對荷瘤小鼠實現進行光熱療法時，抗癌藥物有效的被釋放出來，同時在Ce6所產生的活性氧輔助下達到殺滅癌細胞的目標，取得的應用效果是極為可觀的。
三、關于介孔硅納米智能藥物遞送系統的研究
介孔硅納藥物遞送材料（MSN）憑借自體較高比表面積、孔徑結構的有序性、表面富含活性基團羥基（-OH）的性能，在研發降解新藥物載體上具有較高頻率的應用。介孔硅納米智能藥物遞送系統在生物醫學領域的應用，是基于介孔材料表面大批量被功能化修整基礎上的，這樣該智能化磁性納米藥物載體系統就能夠高效率的對各類外加刺激信號，以及對特質生理環境形成的效應進行精確而刺激性的回應。正因如此，MCM-41、MCM-48，、MCM-50等介孔硅結構在化學催化、分離吸附、藥物遞送控釋等眾多領域具有較高的應用潛力。
磁性-介孔硅復合結構的納米顆粒的構建，可以將抗癌藥物精確的傳送至腫瘤并發部位。該體系在構建之時，制備實心硅球是前提，繼而在堿腐蝕法的作用下雕刻出中空介孔硅，MnFe沉積的磁性表面層的構建，為磁性熱響應性控制釋放體系的完善奠定基礎，最后在外加磁場的輔助下，藥物載體向病灶位置遞送的目的得以實現。
四、結束語
在生物醫學領域，智能化磁性納米藥物載體系統具有廣闊的發展前景，其借助材料自體物理、化學、生物性質，實現智能靶向與精確定位的目標。當然，其特質性生物學用途為臨床疾患診斷與治療效果的提升注入了巨大的動力。也就是說，納米材料、生物醫學和信息技術有機整合，使生物材料在響應、藥物遞送和疾病診療等方面體現智能化特色，從而使患者少受病痛的折磨，為人類健康做出貢獻。
真正的“高富帥”專業
如果一定要用一個詞來形容納米專業，那就是“高富帥”。
說它“高”，是因為它的的確確是高科技的產物。1納米是1米的十億分之一，20納米也僅相當于1根頭發絲的三千分之一。也正是這么小的尺寸，才能夠用來做材料。不僅如此，納米材料還都帶著“特異功能”，具有奇異的化學物理特性。納米雖小，用途卻大，小尺寸成就大空間，真是高不可測。而研究生階段需要學的課程也很“高”：納米材料的結構、尺寸和形貌的表征技術、納米粉體材料的制備與表面修飾、一維納米材料的制備、納米復合材料的制備、納米結構材料的制備、納米材料的物理特性與應用、納米電子器件的基本原理和微加工技術、納米材料與納米技術的最新進展和發展趨勢等都是該專業的主干課。是研究生的必修課，而新專業的科研空間更加廣闊，所以發SCI的概率大大增加。想要寫好論文，你就要了解納米材料與技術的最新學科發展動向、理論前沿、應用前景等。而如果你打算游學海外，就更要在研究生階段狂抓英語了。這一專業的專業英語詞匯非常龐雜，有醫學、化學、物理、材料學等諸多領域，需要系統地學習。筆者碩士一年級的時候大家每周都會用英報告，這樣能有效提高英文水平，即使不打算出國，閱讀國外文獻也會非常流暢，開闊視野。納米專業確實很“高”，但當你真正鉆研進去，就會發現它的樂趣。
說它“富”，一點也不夸張。納米技術、信息技術及生物技術被譽為本世紀社會經濟發展的三大支柱。納米從20世紀80年代末，90年代初開始起步，經歷二十多年的發展，現在已經成為突飛猛進的前沿、交叉性新型學科。納米技術作為朝陽產業，將在生物醫學、航空航天、能源和環境等領域“大顯身手”。美國國家科學基金會的納米技術高級顧問米哈伊爾·羅科甚至預言：“由于納米技術的出現，在今后30年中，人類文明所經歷的變化將會比過去的整個20世紀都要多得多。”如此看來，納米技術必將創造巨大的經濟價值，同時也能為該專業的同學提供良好的職業發展平臺。
說它“帥”，是因為它有獨到魅力，吸引青年學子投其懷抱。其實，大部分工科生的研院生活都是相同的，讀文獻、做實驗、組會、聽報告，這些幾乎就是我們讀研生活的全部。想學好納米專業，你首先要做個雜家。在研究生階段，你要掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識，學習環境納米材料的綠色制備及其規模化，面向環境檢測的納米結構與器件的構筑原理、方法，并且了解納米材料與納米結構性能與機理。而做到這些還遠遠不夠，因為理工科專業的直接目標在于應用，因此還需要學習納米材料在污染治理中的應用原理、技術與裝置研發、納米材料的環境效應與安全性評估、納米材料在節能和清潔能源中的應用等，掌握材料學的工藝裝備、測試手段與評價技術，具備相應的科研能力，具有從事科學研究和解決工程中局部問題的能力。運用納米技術解決這些問題和一般的常規思路有著很大的不同，有著前路未知的期盼和發現時的狂喜，為此我們都成為典型的“技術宅”，大部分時間會宅在實驗室里，在外人看來，可能是只顧科研無心生活的“苦行僧”，而只有我們才能體會到納米的“帥”及給我們生活所帶來的樂趣。
想要學好納米專業，團結協作的能力必不可缺。其學習都是以課題組和實驗室為單位，很多作業和項目都是大家集體完成，比如開發一種新型的納米材料，大家都有不同的分工，這就需要我們能緊密地合作與溝通，分擔辛苦分享成功。
同時，我們還需要有極強的表達能力和動手實踐的能力。我們學校經常舉辦學術沙龍，需要大家上臺演講，不僅本專業的導師在場，其他專業的學生和老師也會來聽，并從不同角度提出意見，所以我們要足夠有氣場才能HOLD住場面。而實踐方面，我們都有做老師科研助理的機會，同時開展自己的課題研究，不僅要寫得好論文，還要做好實驗。想讀納米專業，要做的功課非常多，你只有都嘗試了，才能體會到這個專業的巨大魅力，才會在科技的海洋里盡情遨游。
就業面窄是誤區
對于納米科學與技術專業，很多人對它的認識存在誤區。很多人認為，納米作為高精尖技術與日常生活相距太遠，所以想當然地認為其就業難。
其實，納米真實地存在于我們的日常生活中，而隨著科技的發展，未來有一天我們的衣食住行都將離不開納米技術。所以如果你能有幸就讀該專業研究生，并在學術上有所造詣，愿意將所學學以致用，那么你的就業前景無限光明！
那么納米技術到底是怎樣和實際生活聯系起來的呢，而我們工科生，又將以何種方式參與這種科技改變人們生活的進程呢？
衣：在紡織和化纖制品中添納米微粒，可以除味殺菌。化纖布結實耐磨，但會產生靜電現象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電，穿起來非常舒適。
食：利用納米材料，冰箱的抗菌能力大大增強。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經進入市場。利用納米粉末，可以使廢水有效凈化，完全達到飲用標準，納米食品色香味俱全，還對健康大有裨益。
住：對于我們這代人而言，居家做家務、清理房間是一大愁事，納米技術的應用可以省下我們很多力氣。通過納米技術，墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，完全不需要擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對人體有害的紫外線。既省時省力又對身體好。
行：在出行方面，納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料，可以大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米球添加劑可以在機車發動機加入，起到節省燃油、修復磨損表面、增強機車動力、降低噪音、減少污染物排放、保護環境的作用。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息，幫助其安全駕駛。
而這些，只是納米科技應用在生活中的很小一部分，納米技術興起晚，發展態勢迅猛，更多的核心技術需要我們這一代去發掘，以期使之更好地為民生服務。可見納米技術在日常生活中無處不在，各行各業都需要擁有高技術高學歷的納米技術專業人才，所以就業前景廣闊。
具體的就業方向，男生、女生之間相差很大。納米專業的大部分女碩士，特別是女博士一般選擇到大學或科研院所做研究。研究領域涵蓋納米材料、黏合劑、涂料、電鍍、陶瓷等相關領域，從事相關產品開發、生產和檢測等方面。大部分男生會去納米材料行業企業或傳統材料相關企業供職。可以從事納米材料表征、石墨烯及碳納米材料研發、納米材料改性、納米材料合成、無機納米材料制備以及交叉學科納米材料應用的相關工作。
跨專業報考受青睞
納米科學與技術是一個技術性很強的專業，不過并不限制跨專業報考，納米科學與技術專業不僅不是個排外的“高富帥”，反而非常歡迎跨專業的學生融入其中，共同搭建納米專業的大舞臺。納米科學與技術專業在工科或理科門類招生，不同學校有所不同，但都非常歡迎與之類似的材料專業同學報考，因為都涉及材料學的基礎知識，所以學起來會得心應手。同時，理工科專業背景如物理、化學甚至數學這類基礎學科出身的學生，也很受該專業歡迎。
在報考納米科學與技術專業的學生中，也有一部分醫學生。未來納米技術應用于醫學領域是大勢所趨。利用納米技術制成的微型藥物輸送器，可將適當劑量的藥物，通過體外電磁信號的引導準確送達病灶部位，有效地起到治療作用，同時可以減輕藥物的不良的反應。用納米制造成的微型機器人，它的體積可是小于紅細胞的，你能想象到嗎？通過它向病人血管中注射，能疏通腦血管的血栓，清除心臟動脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統的結石等。而隨著納米技術的發展，它與醫學還會有更多的交叉。
院校介紹
對納米科學與技術這種新興學科來說，每個學校都有自己的特色和側重，所以這里重點介紹一下。而通過這些不同院校的專業方向設置，我們也可以多角度地了解這一專業。
國家納米科學中心
國家納米科學中心是中國科學院與教育部共同建設并具有獨立事業法人資格的全額撥款直屬事業單位，自2005年開始招收研究生。現有博士學科專業點3個：凝聚態物理、物理化學和材料學；碩士學科專業點3個：生物物理、生物工程和材料工程。鑒于納米科學與技術學科的前沿交叉特性，在招生階段，現將該學科掛靠在物理學、化學、材料科學與工程和生物學4個一級學科下，并相應產生4個專業代碼。涉及納米科技系列進展、納米檢測系列講、文獻信息利用、人文系列講座、納米功能材料等課程。
國家納米科學中心2013年在7個專業招收碩士研究生35人，專業包括納米科學與技術、凝聚態物理、物理化學、材料學、生物物理學、材料工程和生物工程，研究方向涵蓋高分子納米功能材料、生物納米結構、納米醫學、納米復合材料、納米電子學等幾十個方向，方向非常細化，具有材料、半導體、物理、化學、微電子、生物、醫藥等專業背景的學生都可以報考。相信有志于納米專業的學生，一定會在這里找到適合自己的研究方向。
國家納米中心是比較典型的科研所，其吸引考生的除了實力，很重要的一點就是待遇優厚。該中心不需學生繳納學費，如遇國家政策調整還會有高額的獎學金返還制度，碩士研究生根據不同年級，每個月可以拿到1300～2500元的獎學金，博士會拿到3100～4500元的獎學金。此外，還會有其他生活補助等。研究生公寓已經完全賓館化管理，非常舒適。在國家納米中心深造，沒有經濟上的后顧之憂，這樣你才可以將全部精力投入到學習中去。
大連理工大學
大連理工大學的工程力學系開設生物與納米力學專業，已然在行業內一枝獨秀。該學科依托于工程力學系和工業裝備結構分析國家重點實驗室，軟硬件條件優越，擁有先進的實驗設備和儀器。學生有充足的動手實踐機會，能在宏觀、微觀等不同層次上，進行跨學科的數值模擬和力學實驗。同時，也有國家自然科學基金、重點基金、“863”“973”等眾多項目和基金支持。
該專業現在有生物器官生物力學模型及新材料應用研究、分子模擬和計算機輔助藥物分子設計、微納米與多尺度力學研究、生物材料的力學行為及其多功能化4個研究方向，涉及到力學、醫藥、生物、機械、材料、電子、控制、測量、微納科技等領域。
大連理工大學這個專業的直博生學制是4年，而一般的直博生需要學習5年時間，而分開讀碩士和博士一般需要6至7年，這吸引了不少學生報考，因為可以節約1～3年時間。當然，在4年的時間里完成碩士和博士學業，是一件很具挑戰的事情，需要最大限度地提升效率。
蘇州大學
蘇州大學納米科學技術學院是蘇州大學、蘇州工業園區政府、加拿大滑鐵盧大學攜手共建的一所高起點、國際化的新型學院。該學院建立于2010年，由全球著名納米與光電子材料學家、中國科學院院士、第三世界科學院院士李述湯教授擔任院長，教學科研實力雄厚，是國內高校中為數不多的專門的納米科學學院。招生方向涵蓋納米生物化學、納米技術工程、納米材料、有機無機復合納米材料等。有關納米的專業在物理、化學、生物學、材料科學與工程4個學科下招收學術型研究生，相關專業學生都可以報考。
需要提醒大家的是，蘇州大學納米科學技術學院初試提供詳細的輔導書和真題，有意報考的同學要多關注學院的網站，以獲得第一手信息。
武漢大學
武漢大學的納米科學與技術專業在物理科學與技術學院和化學與分子科學學院均有招生，各有側重。前者分為納米復合材料、納米光催化材料與技術、納米光電子學、納米管線陣列及其智能傳感器、納米材料制備與表征和納米尺度結構與性能關系6個方向。后者在納米催化、納米生物醫學、納米材料分離分析、微納傳感技術和高分子納米藥物載體。很多方向在國內上處于領先地位，每年也有大量學生報考，競爭力較強。
武漢大學與國外多所大學有合作關系，大家如果在武大讀研，出國交流、學習的機會比較多。
華中科技大學
華中科技大學是典型的工科學校，其納米專業當然也首屈一指。華科的納米專業同樣是熱門，除去每年招收本校內推的學生，考研的競爭非常激烈。
2011年，北京科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、蘇州大學和南京理工大學五所高校開始招收納米材料與技術專業本科生。五所大學中，北京科技大學、北京航空航天大學和大連理工大學三所北方高校在材料科學上屬傳統名校，而南方院校蘇州大學和南京理工大學把納米材料成果產業化，形成了自己的特點。
北方三所高校算是材料科學與工程領域傳統名校，值得注意的是，它們卻均未設置專門的納米材料研究機構，更多的是依托原有的強勢學科，在傳統材料研究領域引入納米科技，尋求突破。
北京科技大學
北京科技大學原名北京鋼鐵學院，曾被譽為“鋼鐵搖籃”，其材料科學研究側重點是金屬材料。除了材料學院這個重點學院外，從事材料科學研究的還有新金屬國家重點實驗室、高效軋制國家工程研究中心、國家材料服役安全科學中心等機構，側重點也不局限于金屬材料，在無機非金屬、高分子、生物醫藥材料等方面亦有建樹。
目前，北科大納米材料課題組主要研究納米材料制備與表征、納米材料改性、功能納米材料等方面。此外，亦有部分老師研究納米加工、納米組裝、納米器件等應用方向。
北京航空航天大學
與北科大不同，北航材料學院在北航不屬于重點學院，規模較小，師資力量僅百來人，這決定了北航材料學院的研究方向不會太廣。作為航天航空院校，北航材料學院也有自己的優勢，正在籌建的航空科學與技術國家實驗室（航空領域最高級別實驗室），它的側重點在金屬材料、樹脂基復合材料及失效分析、先進結構材料、新型功能材料等方面。
在納米材料上，北航材料學院重點關注納米器件和納米涂層。材料學院的納米材料研究發展趨勢可能是納米技術在航天航空領域的應用。
大連理工大學
大連理工大學的材料學院在金屬材料、材料加工方面實力強，基于大連的地理位置，材料學院還開設了五年制金屬材料工程日語強化班。不過，納米材料與技術專業并非隸屬于材料能源學部，而是化工與環境學部。因而，大連理工大學的納米材料研究偏化工類，包括納米粒子合成化學技術、無機納米功能材料、納米復合材料等方向。納米材料與技術專業開設的專業課中，亦有化工原理、基礎化學、材料化學等化工類課程。可以說，這是大連理工大學納米材料與技術專業的一大特色。
與北方三所高校相比，蘇州大學和南京理工大學納米材料與技術專業的發展方向截然不同。兩所南方高校均成立多個納米材料研發機構，在研究方向上，兩所高校側重于納米材料器件應用，嘗試產業化。這些特點可能與江浙一帶出現納米高新技術企業有關。
蘇州大學
蘇州大學沒有材料科學與工程學院，而是材料與化工學部，研究偏向化工，在無機非金屬、高分子材料方面實力不錯。納米材料與技術專業并沒有開設在材料與化工學部，而是2010年成立的納米科學技術學院。除了納米科學技術學院，蘇州大學研究納米材料的機構還有2008年成立的蘇州大學功能納米與軟物質研究院、2011年成立的蘇州大學-滑鐵盧大學蘇州納米科技研究院。其中，以中科院院士李述湯教授領銜組建的功能納米與軟物質研究院已初具規模，它以功能納米材料和軟物質為研究對象，側重于功能納米材料與器件、有機光電材料與器件、納米生物醫學技術等，尋求在納米器件以及新能源、環保、醫用等領域的應用。
南京理工大學
南京理工大學由軍工學院演變發展而來，其材料科學與工程學院的材料學研究側重于金屬材料及復合材料。不過，南理工是國內最早開展納米材料與技術研究的大學之一，正籌建納米結構研究中心，研究側重點是與納米結構材料相關的分析、材料力學、電化學性能評估等。由南理工化工系和南京部分企業共同支持的南京市高聚物納米復合材料工程技術中心，研究側重點是納米材料制備、應用、納米催化聚合反應、納米復合材料，該中心已與江蘇部分納米企業開展納米技術產業化合作。此外，南理工還共建了金屬納米材料與技術聯合實驗室。
其他高校納米特色
上海交通大學
上海交通大學材料科學與工程學院在各類相關排名中居首，教職工200多人，研究側重點包括金屬材料、復合材料、塑性成形、輕合金精密成型等，在中國是材料科學與工程學子公認的夢想學府。其材料學院也涉及納米材料，比如，復合材料研究所部分老師從事納米復合材料研究，微電子材料與技術研究所從事納米電子材料研究。此外，上海交通大學還成立了微納科學技術研究院，研究方向為納米生物醫學、納米電子學與器件。生物醫藥工程學院也開展納米材料的可控合成與制備、納米生物材料等方面的研究。
清華大學
與北京航空航天大學相似，清華大學材料科學與工程系是學校名氣大于院系實力，每年有數百人爭奪材料系不足30個研究生名額。材料系建有新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室，研究側重點以陶瓷材料為主，同時涉及磁性材料、復合材料、電極材料和核材料。在納米材料方面，清華材料系主要研究納米材料結構、納米材料合成和微納米顆粒等。2010年，清華大學成立了微納米力學與多學科交叉創新研究中心，主要研究微納米器件、納米復合材料在電能存儲上應用和微納米設備研發等。
北京大學
北大材料科學與工程系成立于2005年，教職工10余人，成立之初就把材料科學與納米技術結合起來，欲在納米材料與微納器件方面有所突破。此外，北大成立了納米化學研究中心，教職工7人直博生卻達45人，主要研究領域包括低維新材料與納米器件、納米領域的基本物理化學問題。
西北工業大學
西工大是西部材料科學與工程實力最強的院校，其材料學院師資隊伍近200人，有凝固技術國家重點實驗室和超高溫復合材料國防科技重點實驗室。因此，其研究側重點在凝固，復合材料和金屬材料的實力亦不俗。在納米材料方面，西工大成立了微/納米系統研究中心，致力于航空航天微系統技術、微納器件設計制造技術、微納功能結構技術。總之，西工大的納米材料研究可能集中于納米器件在航天、航空、航海方面的應用。
留學兩大國
納米技術是交叉學科，包括納米科技、物理、化學、數學、分子生物學等課程。報考納米專業或方向的研究生在本科一般學的是材料學、材料物理與化學、凝聚態物理、物理化學等。就留學而言，由于納米材料處于基礎研究階段，容易；各個國家在納米材料方面投入大量資金，使得科研經費相對充足，相比于其他專業容易申請獎學金。這兩點決定了留學攻讀納米技術專業研究生相對容易。
2000年，美國白宮國家納米技術計劃，美國的納米技術得到飛速發展。總體上看，美國的納米技術已經處在納米技術實用化階段，而其他各國仍處在納米技術的基礎研究階段。美國各大高校也爭相進入納米材料各個研究領域——
實力強勁的麻省理工學院在太陽能存儲、航空材料、燃料電池薄膜、封裝材料耐磨織物和生物醫療設備領域的碳納米管、聚合納米復合材料等方面成果顯著。
加州大學伯克利分校注重于納米材料在能源、藥物、環境等方面的應用，已卓有成效。
哈佛大學則側重在生物納米科技，即生物學、工程學與納米科學的交叉領域。
康奈爾大學已經在納米級電子機械設備、碳納米管應用電池、納米纖維等方面獲得突破。
斯坦福大學重在納米晶的光學性能、輸運性能和生物應用，以及納米傳感器、納米圖形技術等。
普渡大學的納米電子學、納米光子學、計算納米技術，尤其是計算納米技術全球領先。
紐約州立大學奧爾巴尼分校專注于納米工程、納米生物科學，其納米技術研究中心是全球該領域最先進的研究機構。
萊斯大學在納米碳材料領域成果顯著，在學校的研究人員中，納米材料研究人員的比重約為四分之一，是美國納米材料研究人員最多的大學之一。
此外，美國有很多研究納米技術的實驗室，它們比較愿意招中國大學生，這一點也值得注意。
日本算是最早開展納米技術基礎及應用研究的國家，早在1981年，日本政府就建立了納米技術扶持計劃。美國公布國家納米技術計劃前，曾派人去日本做調查。日本納米技術的研發特點是企業界是主力軍，它們試圖將納米技術融入到產業中。比如，日本企業紛紛斥巨資建納米技術研究機構，同時建立納米材料分廠實現產業化。此外，企業與大學、科研院所合作，開發納米技術。比如，富士通和德國慕尼黑大學合作，三菱公司和日本京都大學合作。
與美國在納米技術基礎研究和生物工程技術領域領先不同，日本在精細元器件及材料的制造方面獨占鰲頭，日本對納米材料研究的投入不斷加大，也使得去日本讀納米專業是一個不錯的選擇。
Tips：何去何從
關鍵詞：納米材料生物醫學應用
1應用于生物醫學中的納米材料的主要類型及其特性
1.1納米碳材料
納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。
碳納米管有獨特的孔狀結構［1］，利用這一結構特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發藥物的釋放，使可控藥物變為現實。此外，碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質結構的AFM探針等）或顯示針尖和場發射。納米碳纖維通常是以過渡金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873K～1473K的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳（簡稱DLC）是一種具有大量金剛石結構C—C鍵的碳氫聚合物，可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜，具有優秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫學方面有重要的應用價值。
1.2納米高分子材料
納米高分子材料，也稱高分子納米微粒或高分子超微粒，粒徑尺度在1nm～1000nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩定性和優異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。
1.3納米復合材料
目前，研究和開發無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優異的新一代功能復合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米ZrO2增韌的氧化鋁復合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關注。北京醫科大學等權威機構通過生物學試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。
此外，在臨床醫學中，具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。
2納米材料在生物醫學應用中的前景
2.1用納米材料進行細胞分離
利用納米復合體性能穩定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后，人們便將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者［6］。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞，實現癌癥的早期診斷和治療。
2.2用納米材料進行細胞內部染色
比利時的DeMey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（HAuCl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3nm～40nm），將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統結合而形成的復合物，在白光或單色光照射下呈現某種特征顏色（如10nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽，為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。
2.3納米材料在醫藥方面的應用
2.3.1納米粒子用作藥物載體
一般來說，血液中紅血球的大小為6000nm～9000nm，一般細菌的長度為2000nm～3000nm［7］，引起人體發病的病毒尺寸為80nm～100nm，而納米包覆體尺寸約30nm［8］，細胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。
磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片為基礎，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統，并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（NPs）在基因治療中的DNA載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。
2.3.2納米抗菌藥及創傷敷料
Ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌，添加納米銀粒子制成的醫用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。
2.3.3智能—靶向藥物
在超臨界高壓下細胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫藥家能改變細胞基因，因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發。德國柏林醫療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達到47℃，慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學正在研制一種僅20nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞，甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。
2.4納米材料用于介入性診療
日本科學家利用納米材料，開發出一種可測人或動物體內物質的新技術。科研人員使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內的物質反應產生光，研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產生的光，經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性，可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。
2.5納米材料在人體組織方面的應用
納米材料在生物醫學領域的應用相當廣泛，除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現人工移植動物器官的可能。
目前，首次提出納米醫學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為DNA導入細胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。
納米生物學的設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發現新現象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容，第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細胞，監視體內的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復工作，比如作整容手術、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的DNA突變發生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（ROM）微型設備植入大腦中，與神經通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。
納米材料所展示出的優異性能預示著它在生物醫學工程領域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫學領域中的應用，臨床醫療將變得節奏更快，效率更高，診斷檢查更準確，治療更有效。
參考文獻
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