導語：如何才能寫好一篇納米硒，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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硒是人體必需的微量元素，硒在營養(yǎng)劑量水平能清除體內(nèi)過剩活性氧自由基。許多疾病的發(fā)生與缺硒有關。硒缺乏可導致克山病和大骨節(jié)病。給缺硒人群補充硒，具有防癌、抗衰老、抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)免疫等眾多有益作用。

硒過量：會導致“硒毒性”

硒的攝入量定義為“微量”，來源于過量硒會導致毒性的研究結果。當硒過量時，即超過滿足含硒蛋白合成所需的量，硒會經(jīng)代謝形成一些高活潑小分子硒化合物，例如甲基硒醇。它非常容易被氧化，而體內(nèi)還原性物質(zhì)谷胱甘肽，又會迅速使氧化的小分子硒還原，從而形成以硒為中心的氧化還原封閉反應環(huán)，導致活性氧自由基形成。這種硒介導的促氧化作用會產(chǎn)生硒毒性，在人體表現(xiàn)為呼吸時有大蒜味。

硒的有益劑量與有毒劑量范圍很窄，那么，應該如何補硒，才能既發(fā)揮抗氧化和清除活性氧自由基的功能，又能避免產(chǎn)生硒毒性？首先應按規(guī)定劑量攝入，其次應考慮硒形式。硒的活性和毒性與硒形式密切相關。早期硒形式被籠統(tǒng)分為無機硒與有機硒。無機硒主要包含硒酸鈉和亞硒酸鈉，有機硒主要包含硒蛋氨酸和甲基硒代半胱氨酸。已知有機硒毒性比無機硒低，而有機硒的生物利用性并不低于無機硒。因此，以有機硒為主體的硒酵母或動、植物硒載體得以在缺硒人群中廣泛被利用。

納米硒：安全性更高

除了無機硒和有機硒，還有一種元素態(tài)硒，它的化學價態(tài)為零，在不同物理尺寸下，元素態(tài)硒呈現(xiàn)不同色澤。在較大的微米尺寸，元素態(tài)硒呈灰或黑色．不溶于水，既無生物活性也無毒性，為生物惰性硒形式。因此，以前學術界普遍認為元素態(tài)硒無生物利用價值。然而，在較小的納米尺寸，元素態(tài)硒呈紅色。近十幾年的研究顯示：紅色的、零價的和納米尺寸的元素態(tài)硒，即納米硒(20—60納米)具有與無機硒或有機硒相近的生物活性。

1．納米硒具有與無機硒或有機硒相近的生物活性 納米硒具有生物活性，而微米尺寸元素態(tài)硒無生物活性．是因為納米硒尺寸小的緣故。納米硒與無機硒和有機硒生物活性相同，是因為在人體缺硒時，即細胞對硒處于“饑餓”狀態(tài)時．有強大內(nèi)源驅動力吸收硒．導致納米硒、無機硒和有機硒能被有效吸納進入細胞。

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孫教授文章中英文摘要

亞健康狀態(tài)者在人群中的比例高達七成左右，對于這部分人群如何有效保證抗氧化平衡和補硒是至關重要的。用納米技術合成硒――高效高安全紅色納米硒，就是說，現(xiàn)在補充低劑量硒相當于以前高劑量的營養(yǎng)含量，又避免了給人體帶來的副作用。

從我的專業(yè)――自由基生物醫(yī)學上講，硒是一種非常好的抗氧化劑。

自由基生物醫(yī)學就是研究自由基在人的機體里的行為，包括它的產(chǎn)生、消失以及用途、危害。人體自身為了克服自由基的失衡，存在另一種物質(zhì)進行調(diào)整，即抗氧化劑或抗氧化劑系統(tǒng)。而這個系統(tǒng)中最重要的一部分就是有生物活性的酶類，它能清除自由基，如SOD。硒就是其中一種生物酶的活性中心的物質(zhì)，如果人體缺硒，那么這種酶的生物活性就非常低。所以說，硒是人體內(nèi)非常必須的一種抗氧化的主要成份。

現(xiàn)在的人群不再是簡單的分為健康狀態(tài)和疾病狀態(tài)兩大塊，在這二者當中還出現(xiàn)亞健康狀態(tài)，它在人群中的比例高達七成左右。對于這部分人群如何有效保證抗氧化平衡和補硒是至關重要的。其次，目前越來越多的人關注愛滋病這個世紀難題。而這個疾病的病程發(fā)展過程和氧化狀態(tài)很有關系。也就是說，一個病毒進入免疫細胞經(jīng)復制出來就變成了十個、八個，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)不僅和氧化有關，還與缺硒有關。如果缺硒，淋巴細胞特別容易被病毒攻破。而且有一種觀點認為，病毒在復制過程中要大量消耗硒會造成人體內(nèi)缺硒。另外有發(fā)現(xiàn)易感人群中普遍存在缺硒狀況。所以，在愛滋病的治療中給患者被補充硒是延續(xù)其生命周期的重要手段。

如何補充？以往硒的存在形式是有機硒、無機硒，人們最困惑的是這種物質(zhì)既有用又有害。怎樣利用這把雙刃劍？人們發(fā)現(xiàn)無機硒不行，它吸收率低，而且還有毒性，而納米硒的出現(xiàn)給硒的利用帶來了一個變革，也就是說它降低了硒的毒性。

這個魔術師是誰呢？就是納米技術，它使硒的物質(zhì)結構由原來分子態(tài)的化合物變成了納米態(tài)的零價物質(zhì)，不僅使人體充分吸收硒、降低了其毒性，而且還具備較好的生物活性。這就是問題的關鍵。這方面我國走在了世界前列，用納米技術合成硒――低毒高效紅色納米硒。一般硒都是黑色的、灰色的，用納米技術合成后存在于液體當中，特點有二：第一，它是零價硒，過去這種硒是沒有活性的，而如今的零價硒活性很高，它遇到氧化劑就起還原作用，遇到還原劑就起氧化作用。第二，通過高活性對人體的危害性大大減少，例如，現(xiàn)在補充低劑量硒相當于以前高劑量的營養(yǎng)含量，又避免了給人體帶來的副作用。

硒和人類的關系非常密切。早在上世紀60年代，總理就要求科技工作者對克山病的病因進行探索，為什么我國這種帶有地方性的疾病很普遍？經(jīng)過幾十年的努力，發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)的土壤和水源里面缺乏人體內(nèi)不可或缺的微量元素導致地方性疾病的流行，這種元素就是硒。研究還發(fā)現(xiàn)從東北向南偏西走向、一直到云南呈現(xiàn)一塊很寬缺硒的地質(zhì)帶。這就造成那些地區(qū)人民祖祖輩輩受到這種疾病的困撓。這種疾病表現(xiàn)在人體的心臟受到嚴重損傷，從幼年到老年最受傷害的就是心臟，經(jīng)病理解剖來看，疾病患者的心臟一般是正常人心臟的幾分之一。后來我們采取措施，在土壤里面加硒，提倡硒肥，其次在水里加硒，近年來，我們在保健品、餅干里甚至藥品里加硒。

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同時，地質(zhì)學的研究暗示那些化石樣本可能是早期生命的遺跡。更驚人的是，有證據(jù)顯示這些古老的個體(后來命名為納米細菌)也存在我們四周，事實上就居住在我們體內(nèi)，而且還可能導致許多疾病。

這些發(fā)現(xiàn)剛發(fā)表時，許多科學家持懷疑的態(tài)度。幾年過去了，人們對這些極小顆粒與它們怪異的類生命行為的了解已經(jīng)大幅增加。研究結果顯示，納米細菌并不是怪異的新病菌，事實上，它們根本不是活的!不過它們很可能參與了早期生命的演化，只是并非用以前所想的方式。

1993年，美國地質(zhì)學家佛克在來自意大利維特波溫泉的巖石樣本里，首次發(fā)現(xiàn)了納米細菌，并為之命名。這些小球看起來有細胞壁，表面也有絲狀突起。然而，佛克發(fā)現(xiàn)的圓球非常小，遠比任何已知的細菌小。

細菌的大小通常在微米左右，但佛克發(fā)現(xiàn)的化石的大小介于10納米一200納米。佛克從古生代到中生代的地層中得到這些納米物質(zhì)，這個時期一般認定是地球上出現(xiàn)生命前的時期。因此他認為這種生物能幫助有機物質(zhì)與無機物質(zhì)的循環(huán)。

佛克的發(fā)現(xiàn)到了1996年才受到廣泛的注意。當時NASA的馬凱發(fā)表文章稱，在南極找到的火星隕石ALH84001中也有類似的納米化石。這個隕石被認定約在45億年前由熔巖物質(zhì)形成，是太陽系已知最為古老的巖石之一。馬凱與同事在這個隕石中除了找到類似納米細菌的微小碳酸鹽球狀物，也找到磁鐵礦、硫化鐵與多環(huán)芳香族碳氫化合物，這些物質(zhì)都與生命過程有關。

馬凱的報告與早期佛克的研究獲得媒體矚目的同時，也在科學界引起許多質(zhì)疑與爭議。評論指出，關于這些最小生物的描述都只基于它們的外觀，根本沒有證據(jù)證明它們曾經(jīng)活過。尤其這個納米物質(zhì)正好引發(fā)了單細胞生物能維持生命的最小尺寸的爭議。因為DNA雙螺旋的直徑大于2.6納米，而細胞中制造蛋白質(zhì)的核糖體大小約20納米，評論者質(zhì)疑這些“納米級細胞”是否擁有足以維持生命的配備。

當這些爭議到達最高峰時，芬蘭庫奧皮奧大學的科學家卡詹德與奇夫特奇奧盧引發(fā)了更激烈的爭議。這個芬蘭的研究團隊在1998年首次提出納米細菌是一種生命形式的證據(jù)。研究人員在進一步分析之后，發(fā)現(xiàn)這些小顆粒含有核酸與蛋白質(zhì)，這也是生命的跡象。他們根據(jù)樣本里特殊的DNA序列，將這種細菌命名為“納米細菌藻”，與會導致疾病的布氏桿菌與巴東體在同一群組。芬蘭團隊也注意到納米細菌擁有多形性，在培養(yǎng)液中會改變外形。納米細菌能從小球體轉變成薄膜狀，并與礦物質(zhì)聚集，后來發(fā)現(xiàn)這些礦物質(zhì)是羥基磷灰石。研究人員描述，這些小而圓的納米細菌不但由羥基磷灰石外壁所包覆，也常隱藏在巨大的“圓頂結構”或者說“住處”里。

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[關鍵詞]碳納米管；復合材料；結構；性能

自從 1991 年日本筑波 NEC 實驗室的物理學家飯島澄男(Sumio Iijima)[1]首次報道了碳納米管以來，其獨特的原子結構與性能引起了科學工作者的極大興趣。按石墨層數(shù)的不同碳納米管可以 分 為單壁碳 納 米管(SWNTs) 和多壁碳 納 米管(MWNTs)。碳納米管具有極高的比表面積、力學性能(碳納米管理論上的軸向彈性模量與抗張強度分別為 1~2 TPa 和 200Gpa)、卓越的熱性能與電性能(碳納米管在真空下的耐熱溫度可達 2800 ℃，導熱率是金剛石的 2 倍，電子載流容量是銅導線的 1000 倍)[2-7]。碳納米管的這些特性使其在復合材料領域成為理想的填料。聚合物容易加工并可制造成結構復雜的構件，采用傳統(tǒng)的加工方法即可將聚合物/碳納米管復合材料加工及制造成結構復雜的構件，并且在加工過程中不會破壞碳納米管的結構，從而降低生產(chǎn)成本。因此，聚合物/碳納米管復合材料被廣泛地研究。

根據(jù)不同的應用目的，聚合物/碳納米管復合材料可相應地分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。近幾年，人們已經(jīng)制備了各種各樣的聚合物/碳納米管復合材料，并對所制備的復合材料的力學性能、電性能、熱性能、光性能等其它各種性能進行了廣泛地研究，對這些研究結果分析表明：聚合物/碳納米管復合材料的性能取決于多種因素，如碳納米管的類型(單壁碳納米管或多壁碳納米管)，形態(tài)和結構(直徑、長度和手性)等。文章主要對聚合物/碳納米管復合材料的研究現(xiàn)狀進行綜述，并對其所面臨的挑戰(zhàn)進行討論。

1 聚合物/碳納米管復合材料的制備

聚合物/碳納米管復合材料的制備方法主要有三種：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法較為普遍。

1.1 溶液共混復合法

溶液法是利用機械攪拌、磁力攪拌或高能超聲將團聚的碳納米管剝離開來，均勻分散在聚合物溶液中，再將多余的溶劑除去后即可獲得聚合物/碳納米管復合材料。這種方法的優(yōu)點是操作簡單、方便快捷，主要用來制備膜材料。Xu et al[8]和Lau et al.[9]采用這種方法制備了CNT/環(huán)氧樹脂復合材料，并報道了復合材料的性能。除了環(huán)氧樹脂，其它聚合物(如聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚氯乙烯等)也可采用這種方法制備復合材料。

1.2 熔融共混復合法

熔融共混法是通過轉子施加的剪切力將碳納米管分散在聚合物熔體中。這種方法尤其適用于制備熱塑性聚合物/碳納米管復合材料。該方法的優(yōu)點主要是可以避免溶劑或表面活性劑對復合材料的污染，復合物沒有發(fā)現(xiàn)斷裂和破損，但僅適用于耐高溫、不易分解的聚合物中。Jin et al.[10]采用這種方法制備了 PMMA/ MWNT 復合材料，并研究其性能。結果表明碳納米管均勻分散在聚合物基體中，沒有明顯的損壞。復合材料的儲能模量顯著提高。

1.3 原位復合法

將碳納米管分散在聚合物單體，加入引發(fā)劑，引發(fā)單體原位聚合生成高分子，得到聚合物/碳納米管復合材料。這種方法被認為是提高碳納米管分散及加強其與聚合物基體相互作用的最行之有效的方法。Jia et al.[11]采用原位聚合法制備了PMMA/SWNT 復合材料。結果表明碳納米管與聚合物基體間存在強烈的黏結作用。這主要是因為 AIBN 在引發(fā)過程中打開碳納米管的 π 鍵使之參與到 PMMA 的聚合反應中。采用經(jīng)表面修飾的碳納米管制備 PMMA/碳納米管復合材料，不但可以提高碳納米管在聚合物基體中的分散比例，復合材料的機械力學性能也可得到巨大的提高。

2 聚合物/碳納米管復合材料的研究現(xiàn)狀

2.1 聚合物/碳納米管結構復合材料

碳納米管因其超乎尋常的強度和剛度而被認為是制備新一代高性能結構復合材料的理想填料。近幾年，科研人員針對聚合物/碳納米管復合材料的機械力學性能展開了多方面的研究，其中，最令人印象深刻的是隨著碳納米管的加入，復合材料的彈性模量、抗張強度及斷裂韌性的提高。

提高聚合物機械性能的主要問題是它們在聚合物基體內(nèi)必須有良好的分散和分布，并增加它們與聚合物鏈的相互作用。通過優(yōu)化加工條件和碳納米管的表面化學性質(zhì)，少許的添加量已經(jīng)能夠使性能獲得顯著的提升。預計在定向結構(如薄膜和纖維)中的效率最高，足以讓其軸向性能發(fā)揮到極致。在連續(xù)纖維中的添加量，單壁碳納米管已經(jīng)達到 60 %以上，而且測定出的韌度相當突出。另外，只添加了少量多壁或單壁納米管的工程纖維，其強度呈現(xiàn)出了較大的提升。普通纖維的直徑僅有幾微米，因此只能用納米尺度的添加劑來對其進行增強。孫艷妮等[12]將碳納米管羧化處理后再與高密度聚乙烯(HDPE)復合，采用熔融共混法制備了碳納米管/高密度聚乙烯復合材料，并對其力學性能進行了研究。結果表明：碳納米管的加入，提高了復合材料的屈服強度和拉伸模量，但同時卻降低了材料的斷裂強度和斷裂伸長率。Liu 等[13]采用熔融混合法制得了 MWNT/PA6(尼龍 6)復合材料，結果表明，CNTs 在 PA6基體中得到了非常均勻的分散，且 CNTs 和聚合物基體間有非常強的界面粘接作用，加入 2 wt%(質(zhì)量分數(shù))的 MWNTs 時，PA6 的彈性模量和屈服強度分別提高了 214 %和 162 %。總之，碳納米管對復合材料的機械性能的影響，在很大程度上取決于其質(zhì)量分數(shù)、分散狀況以及碳納米管與基質(zhì)之間的相互作用。其他因素，比如碳納米管在復合材料中的取向，纖維在片層中的取向，以及官能團對碳納米管表面改性的不均勻性，也可能有助于改善復合材料的最終機械性能。

2.2 聚合物/碳納米管功能復合材料

2.2.1 導電復合材料

聚合物/碳納米管導電復合材料是靜電噴涂、靜電消除、磁盤制造及潔凈空間等領域的理想材料。GE 公司[14]用碳納米管制備導電復合材料，碳納米管質(zhì)量分數(shù)為 10 %的各種工程塑料如聚碳酸酯、聚酰胺和聚苯醚等的導電率均比用炭黑和金屬纖維作填料時高，這種導電復合材料既有抗沖擊的韌性，又方便操作，在汽車車體上得到廣泛應用。LNP 公司成功制備了靜電消散材料，即在 PEEK 和 PEI 中添加碳納米管，用以生產(chǎn)晶片盒和磁盤驅動元件。它的離子污染比碳纖維材料要低65 %～90 %。日本三菱化學公司也成功地用直接分散法生產(chǎn)出了含少量碳納米管的 PC 復合材料，其表面極光潔，物理性能優(yōu)異，是理想的抗靜電材料[15]。另外，聚合物/碳納米管導電復合材料的電阻可以隨外力的變化而實現(xiàn)通-斷動作，可用于壓力傳感器以及觸摸控制開關[16]；利用該材料的電阻對各種化學氣體的性質(zhì)和濃度的敏感性，可制成各種氣敏探測器，對各種氣體及其混合物進行分類，或定量化檢測和監(jiān)控[17]；利用該材料的正溫度效應，即當溫度升至結晶聚合物熔點附近時，電阻迅速增大幾個數(shù)量級，而當溫度降回室溫后，電阻值又回復至初始值，可應用于電路中自動調(diào)節(jié)輸出功率，實現(xiàn)溫度自控開關[18]。

2.2.2 導熱復合材料

許多研究工作證明，碳納米管是迄今為止人們所知的最好的導熱材料。科學工作者預測，單壁碳納米管在室溫下的導熱系數(shù)可高達 6600 W/mK[19]，而經(jīng)分離后的多壁碳納米管在室溫下的導熱系數(shù)是 3000～6600 W/mK。由此可以想象，碳納米管可顯著提高復合材料的導熱系數(shù)及在高溫下的熱穩(wěn)定性[20]。Wu 等[21]制 備 了 多 壁 碳 納 米 管 / 高 密 度 聚 乙 烯(MWNTs/HDPE)復合材料，并對其熱性能進行了深入的研究，實驗結果表明：導熱系數(shù)隨著 MWNTs 含量的增加而升高。當MWNTs 的質(zhì)量分數(shù)達到 38 h，混合材料的導熱系數(shù)比純HDPE 的高三倍多。徐化明等[22]采用原位聚合法制備的陣列碳納米管/聚甲基丙烯酸甲酯納米復合材料，在氮氣和空氣氣氛下，復合材料的熱分解溫度比基體材料分別提高了約 100 和60 ℃。在導熱性能上，陣列碳納米管的加人使得復合材料的導熱系數(shù)達到 3.0 W/mK，比純 PMMA 提高了將近 13 倍。

2.2.3 其它功能復合材料

在碳納米管/聚合物功能復合材料方面最近有南昌大學納米技術工程研究中心[23]研制的一種多壁碳納米管/環(huán)氧樹脂吸波隱身復合材料。通過對多壁碳納米管進行高溫 NaOH 處理，使碳管在其表面產(chǎn)生較多的孔洞，提高碳納米管的表面活性；制備的吸波隱身復合材料具有良好的雷達吸波效果和可控吸收頻段，這種吸波復合材料的體積電阻率在 106~107 ·cm 數(shù)量級，具有優(yōu)良的抗靜電能力，這對于調(diào)整雷達吸波材料的吸波頻段和拓寬吸波頻寬有著重要意義。美國克萊姆森大學Rajoriat[24]用多壁碳納米管對環(huán)氧樹脂的阻尼性能進行了研究，發(fā)現(xiàn)碳納米管樹脂基復合材料比純環(huán)氧樹脂的阻尼比增加了大約 140 %。

3 制備碳納米管聚合物復合材料中存在的問題

3.1 碳納米管在基體中的分散問題

碳納米管的長徑比大，表面能高，容易發(fā)生團聚，使它在聚合物中難以均勻分散。如何讓碳納米管在聚合物基體中實現(xiàn)均勻分散是當前需要解決的首要難題。經(jīng)表面改性的碳納米管可均勻分散在聚合物基體中，可以利用化學試劑或高能量放電、紫外線照射等方法處理碳納米管，引入某些特定的官能團。Liu J 等[25]首先采用體積比為 3∶1 的濃硫酸和濃硝酸對単壁碳納米管進行氧化處理，得到了端部含羧基的碳納米管，提高其在多種溶劑中的分散性。ChenQD[26]將碳納米管用等離子射線處理后引入了多糖鏈。還可運用機械應力激活碳納米管表面進行改性，通過粉碎、摩擦、超聲等手段實現(xiàn)。

3.2 碳納米管的取向問題

碳納米管在聚合物中的取向應符合材料受力的要求，研究表明，通過一定的加工例如機械共混剪切可以改善碳納米管在聚合物中的取向，從而進一步改善復合材料的性能。Jin L[27]將多壁碳納米管溶解于一種熱塑性聚合物溶液中，蒸發(fā)干燥制備出碳納米管呈無序分散狀態(tài)的薄膜，然后在其軟化溫度之上加熱并用恒定負荷進行機械拉伸，使其在負荷下冷卻至室溫，發(fā)現(xiàn)通過機械拉伸復合物可以實現(xiàn)碳納米管在復合物中的定向排列。

3.3 復合材料成型問題

當前碳納米管/聚合物復合材料的成型一般采取模壓、溶液澆鑄等手段，模壓操作簡單、易于工業(yè)化，但在降溫過程中，樣品由于內(nèi)外溫差較大會發(fā)生表面開裂等問題；溶液澆鑄形成的樣品不受外界應力等因素的影響，但除去溶劑過程較長，碳納米管易發(fā)生團聚。

此外，聚合物進行增強改性所用的填料由原來微米級的玻璃纖維、有機纖維等發(fā)展到如今的碳納米管，填料尺寸上的變化使復合物材料原有的加工技術和表征手段都面臨著新的挑戰(zhàn)，需要在今后大力發(fā)展原子水平的新型加工技術和表征手段，以適應碳納米管聚合物復合材料發(fā)展的需要。

4 結語

碳納米管以其獨特的性能正在越來越多領域得到應用，隨著科學技術的進步當前碳納米管復合材料制備過程中存在的各種問題會逐漸得到解決，總有一天納米技術會真正走到人們的現(xiàn)實生活當來，給人們的生活帶來翻天覆地的改變。

參考文獻

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篇5

研究人員利用了加拿大同步加速器光源，首次揭示了一種鈉通道控制心臟跳動的分子機制，鈣離子也和這種機制有關。

心肌細胞的收縮與舒張全靠一種微小但卻十分精細的電脈沖來控制。在細胞內(nèi)部和細胞之間有著復雜的分子通道，當金屬離子如鈉、鉀、鈣通過這些通道時，就產(chǎn)生了這種電脈沖。而這些通道泄露或發(fā)生其他故障時，就會使心臟跳動不規(guī)則，也就是醫(yī)學上的心律不齊。

研究小組用同步加速器光源探測了心肌細胞和神經(jīng)系統(tǒng)電激細胞的部分鈉通道的分子結構。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過心肌細胞外膜的鈉離子通道，其實是一個由4個部分纏結在一起的大分子結構，其中一部分能形成一個塞子關閉通道，阻止鈉離子通過。反過來，一種名為鈣調(diào)蛋白的蛋白質(zhì)卻能與鈉通道結合在一起，讓塞子無法形成。也就是說，當鈣離子控制的鈣調(diào)蛋白與通道連接時，就會保持通道開放讓鈉離子通過。

如果基因變異使通道上面與蛋白連接處的形狀發(fā)生改變，影響了通道打開和關閉的精確性，整個系統(tǒng)就會出問題，進入心肌細胞的鈉離子流就會被擾亂，心臟跳動就失去規(guī)律。目前已知這種接位點的變異造成了兩種不同的心律不齊：Brugada綜合征和Q-T間期延長綜合征3型。目前認為，Brugada綜合征是由于進入心肌細胞的鈉離子不足，而Q-T間期延長是因為進入的鈉離子太多。

篇6

摘要：

十四烷是工業(yè)中最常用的液態(tài)烷烴之一，常被用于有機溶劑，有重要的應用價值。相比于純烷烴，烷烴基納米流體具有許多優(yōu)異的性質(zhì)，特別是導熱系數(shù)的增強。采用實驗與理論模型對比的方法，對一些影響十四烷基納米流體導熱系數(shù)的因素進行研究，包括納米顆粒種類、濃度、溫度以及穩(wěn)定性。結果表明，納米流體的有效導熱系數(shù)隨納米顆粒體積分數(shù)的增加而增加，隨溫度的升高而下降；在各種納米顆粒中，碳納米管對導熱的增強最為顯著，且碳納米管流體具有最好穩(wěn)定性。

關鍵詞：

十四烷；納米流體；相變材料；導熱系數(shù)；穩(wěn)定性

納米流體作為一種新型工質(zhì)廣泛應用于電子冷卻、吸收式制冷和熱泵供熱等方面。自Choi［1］于1995年報道了納米流體的優(yōu)異傳熱性能起，相關研究論文的數(shù)量不斷增長。眾多學者進行了納米流體導熱系數(shù)增強的實驗。Xuan和Li［2］研究了變壓器油－銅以及水－銅納米流體在不同顆粒濃度下導熱系數(shù)的增強，結果表明納米流體的導熱系數(shù)隨顆粒濃度的增加而顯著增強。Yu等研究了不同納米流體的導熱增強，包括Fe3O4－煤油［3］、銅－乙二醇［4］和銅－石蠟［5］體系，結果表明三種納米流體導熱都有明顯增強。Sharma等［7］、Colla等［8］、Murshed等［9］以及Liu等［10］分別報道了銀－乙二醇、Fe3O4－水、TiO2－水以及CuO－乙二醇納米流體導熱系數(shù)的增強。以上研究均表明納米流體的導熱系數(shù)隨顆粒濃度的增加而增加。除了大量的實驗研究之外，一些學者探討了納米流體導熱的理論模型。賈濤等［11］在Kumar模型基礎上建立了適用于碳納米管水基納米流體的導熱系數(shù)模型，通過實驗數(shù)據(jù)（分散劑為SDS的納米流體導熱系數(shù)）進行了確認。

Gupta和Kumar［12］利用蒙特卡洛方法研究了布朗運動對于導熱增強的效果，發(fā)現(xiàn)相比于單純的擴散機制，布朗運動能夠通過粒子的隨機遷移實現(xiàn)導熱系數(shù)增強約6％。Nie等［13］探討了幾種納米流體導熱增強的機制，卻發(fā)現(xiàn)布朗運動的作用幾乎可以忽略。一些學者探究了溫度對納米流體導熱的影響。Wen和Ding［14］考察了不同溫度下碳納米管－水納米流體導熱系數(shù)，結果表明：當溫度低于30℃時，導熱系數(shù)隨溫度升高線性增加；但當溫度高于30℃時，導熱系數(shù)不再隨溫度上升而增加。Ding等［15］也發(fā)現(xiàn)在碳納米管－水分散體系中，導熱系數(shù)隨溫度升高而增加。薛懷生［16］則是對多壁碳納米管納米流體的沸騰傳熱進行了探究。很多學者研究了納米顆粒濃度對導熱增強的影響，但多針對某一種顆粒，且由于不同工作中實驗條件不盡相同，難以直接對比不同納米顆粒導熱系數(shù)增強的效果。另一方面，不同研究對溫度的影響仍然存在爭議。

Ding等［15］、Das等［17］以及Chon等［18］認為導熱系數(shù)的增強程度隨溫度升高而增加；然而，Witharana等［19］發(fā)現(xiàn)TiO2－乙二醇納米流體的導熱增強和溫度關系不大。Tesfai等［20］的研究表明Y2O3－乙二醇納米流體的導熱增強隨溫度升高而增加，但是溫度對Cu－乙二醇納米流體的導熱增強沒有影響。很多研究關注的是水基或者乙二醇基納米流體的導熱系數(shù)，很少關注于油基納米流體，尤其是烷烴基納米流體。烷烴相變過程具有可觀的潛熱，在儲能方面有著很高的應用價值，有必要對烷烴基納米流體的導熱系數(shù)開展研究。本文研究采用十四烷作為基液，研究Cu、CuO、多壁碳納米管（MWCNT）以及SiO2四種納米顆粒的加入對于納米流體導熱的影響。針對銅－十四烷納米流體，考察了顆粒濃度對導熱系數(shù)的影響，并將不同顆粒、濃度的實驗結果與理論模型結果進行對比；測量了納米流體在不同溫度下的導熱系數(shù)，以考察溫度對導熱增強的影響。此外，在此前的一些研究中［4，19，21］，有證據(jù)表明納米流體不穩(wěn)定時導熱性能會發(fā)生變化，本文研究針對納米流體穩(wěn)定性對導熱的影響也進行了探究，常用的改變納米流體穩(wěn)定性的方法包括添加分散劑和納米顆粒表面改性，二者均可通過增大顆粒間的位阻效應提高納米流體的穩(wěn)定性，故本研究對表面改性、兩種加入不同分散劑以及未處理的納米流體的導熱性能進行了對比分析。

1實驗部分

1．1實驗材料Cu、CuO、SiO2以及MWCNT粉狀納米顆粒從北京德科島金納米技術有限公司購置。Cu納米顆粒的平均粒徑為50nm，CuO粒徑為40nm，SiO2粒徑為50nm，三種顆粒純度均大于99．9％，MWCNT直徑小于8nm，長度為10～30μm，純度大于95％。圖1以銅納米顆粒為例給出了電鏡照片。十四烷從阿拉丁化學試劑公司購置，純度為99％（分析純）。油酸、Span80用作分散劑，從國藥化學試劑有限公司購置，油酸的純度為99％（分析純），Span80的純度為97％（化學純）。采用鹽酸多巴胺（PDA）、三羥甲基氨基甲烷、氫氧化鈉以及十八硫醇（NDM）進行顆粒表面改性，均購置于阿拉丁化學試劑公司，純度均為99％。

1．2儀器和設備采用稱量瓶以及燒杯制備納米流體，精度為0．0001g的電子天平（型號ME204，梅特勒－托萊多公司）用來稱量納米顆粒、分散劑、表面改性的化學原料以及十四烷的質(zhì)量。采用最大功率為500W的超聲處理器（型號VCY500，上海研永超聲儀器設備公司）分散基液中的納米顆粒。采用磁力攪拌器（型號C－MAGHS4，IKA儀器公司）和高速離心機（型號TG－16WS，長沙湘儀離心設備有限公司）進行顆粒表面改性。采用真空干燥箱（型號DZF－6050，上海一恒科學儀器有限公司）對顆粒進行干燥。采用熱線法（型號TC3010L，西安夏溪儀器設備公司）測量導熱系數(shù)，精度為2．0％；利用水浴（型號THY－3010B，寧波天能儀器設備公司）控制溫度。

1．3實驗方法通過兩步法制備納米流體。首先，將十四烷加入稱量瓶中，通過電子天平測得其質(zhì)量。然后稱量樣品所需體積分數(shù)對應質(zhì)量的納米顆粒（以及分散劑），并加入基液中，通過超聲處理器超聲1h進行均質(zhì)化處理。納米顆粒的表面改性通過化學方法獲得。首先，1．2g納米銅粉加入120mL、0．01mol／L的三羥甲基氨基甲烷溶液中，對混合液進行20min、250W的超聲處理，加入1．2g的PDA，磁力攪拌2h。然后，對分散體系進行離心30min，轉速為8000r／min。離心得到的沉淀物通過過濾的方法得到，將這些沉淀物加入120mL、pH＝12的氫氧化鈉溶液中，再加入0．8g的NDM，磁力攪拌12h，之后再次高速離心，并過濾分離沉淀物，將得到的沉淀物放入真空干燥箱中，在80℃的環(huán)境下干燥24h，即得到表面改性的Cu顆粒。

2結果與討論

2．1顆粒種類對導熱系數(shù)的影響本文測量了十四烷基Cu、CuO、SiO2以及MWCNT納米流體的導熱系數(shù)，這四種納米流體中納米顆粒的體積分數(shù)均為0．5％，測試溫度均為35℃。結果表明，四種納米流體導熱系數(shù)均高于基液。在相同體積分數(shù)下，多壁碳納米管－十四烷納米流體具有最高的有效導熱系數(shù)，而氧化銅－十四烷的導熱系數(shù)最低。盡管二氧化硅粉末的導熱系數(shù)遠低于銅和氧化銅，但其導熱系數(shù)增強效果與銅和氧化銅相當甚至略好，這可能是由于二氧化硅納米顆粒相對更加穩(wěn)定、均質(zhì)。從理論模型中可以得到，納米流體的有效導熱系數(shù)隨納米顆粒的導熱系數(shù)的增加而增加，然而當顆粒的導熱系數(shù)相比基液高出很多的時候，納米流體的導熱系數(shù)并非同比例增加。另一方面可以看到氧化銅－十四烷納米流體的導熱系數(shù)與模型符合最好，而碳納米管－十四烷導熱系數(shù)與理論模型結果相差較大。

2．2顆粒體積分數(shù)對有效導熱系數(shù)的影響研究了不同顆體積分數(shù)度對銅－十四烷納米流體的導熱系數(shù)的影響，銅的體積分數(shù)分別為0．05％、0．10％、0．50％以及1．00％。四種納米流體導熱系數(shù)均在35℃下測試。實驗結果與Maxwell模型值［22］進行了對比。圖2顯示了不同體積分數(shù)下銅－十四烷納米流體有效導熱系數(shù)的實驗值以及模型的理論預測值。從圖2可以看出，在顆粒體積分數(shù)為0．05％、0．10％、0．50％時，有效導熱系數(shù)實驗測量值高于模型預測值，而當體積分數(shù)為1．00％時，理論預測值高于實驗值。

2．3溫度對有效導熱系數(shù)的影響研究了體積分數(shù)為0．50％的銅－十四烷納米流體在不同溫度下的有效導熱系數(shù)，測試溫度分別為35、55、75和95℃。圖3顯示出純十四烷以及銅－十四烷納米流體在不同溫度下的有效導熱系數(shù)。

2．4穩(wěn)定性對導熱系數(shù)的影響測量了十四烷－銅納米流體在不同的穩(wěn)定性下的導熱系數(shù)。穩(wěn)定性控制包括添加油酸、Span80作分散劑以及對Cu進行表面改性。經(jīng)實驗測定分散劑及表面改性劑本身對納米流體導熱系數(shù)影響可以忽略，通過測量粒徑分布得出穩(wěn)定性排序：無特殊處理＜添加油酸＜添加Span80＜PDA－NDM表面改性。將采用這幾種方法處理的納米流體的有效導熱系數(shù)與未進行處理的進行對比。表2顯示了四種不同穩(wěn)定性的納米流體的有效導熱系數(shù)。從表2中可以看出，有表面改性的納米流體有最大的導熱增強。

3結論

篇7

1、和尚鸚色調(diào)單一（常規(guī)也就藍和尚、綠和尚，貴些的變種是白和尚、灰翅白和尚，最貴變種是金和尚，選擇性較少），和尚鸚拉干屎，能喂中型鸚鵡專用餅干和谷物和蔬果，較為方便。

2、吸蜜鸚色澤斑斕，非常漂亮，比和尚鸚漂亮（43個品種，還有其它人工讓不同品種的吸蜜雜交的品種以及一些變異種，選擇較多），吸蜜鸚只是吃蜜糖和吸蜜專用粉劑飼料和蔬果，不吃谷物。吸蜜鸚拉水屎，糞便里可能有未消化盡的糖分容易招螞蟻。

怕麻煩愛干凈且不介意鳥的顏色單調(diào)的主人可以首選和尚鸚。喜歡色彩艷麗的不怕麻煩不怕臟的主人則可以選擇吸蜜鸚。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇8

關鍵詞：納米技術；機電工程；應用；摩擦性能；納米材料

中圖分類號：TP271+.4文獻標識碼： A 文章編號：

本文對納米技術在實際應用過程中所存在的各種技術問題進行了探討。納米技術的快速發(fā)展對于科技發(fā)展是非常重大的突破，當前它已經(jīng)運用在社會各個領域，納米技術在機電工程中的運用更是成為其核心。表現(xiàn)在很多方面，本文從實例出發(fā)，展現(xiàn)納米技術在機電領域的運用。

1.納米技術介紹

所謂的納米技術就是借用單一的分子、原則制造物質(zhì)的一種科學技術，納米科學技術已經(jīng)成為了將很多現(xiàn)代的先進科學技術，作為基礎科學技術，并且成為了現(xiàn)代科學和現(xiàn)代技術進行組合的重要產(chǎn)物之一，其中，現(xiàn)代科學主要包括分子生物學、介觀物理、量子力學和混沌物理，現(xiàn)代技術主要包括核分析技術、掃描隧道顯微鏡技術、微電子技術以及計算機技術，納米技術一定會引發(fā)起一系列的全新的科學技術，比如納米機械學、納米材科學以及納米電子學等等。

納米技術也被稱為毫微技術，是對結構尺寸在0.1 nm-100nm范圍之內(nèi)材料的應用和性質(zhì)的研究，從始至今的相關研究來看，人們將納米技術分為了二種概念，第一種納米技術的概念就是指分子納米技術，這一概念將組合分子機器實用化了，因此，我們可以對所有這類的分子進行任意的組合，并且可以將任何種類分子結構進行制造，但是、這一種概念上的納米技術仍然沒有取得很大的發(fā)展;第二種概念將納米技術看成了微加工技術的極限，第，種概念主要是從生物角度提出的，納米生物技術中所包含的重要內(nèi)容已經(jīng)延伸到了細胞生物計算機開發(fā)和DNA分子計算機領域中。

2微型納米軸承

當前形勢下，納米技術不僅僅是單一的一門新型技術或者學科，納米技術被廣泛的應用到了各類學科之中，其中，在機電工程中進行納米技術的應用，已經(jīng)對機電工程技術的變革產(chǎn)生了不可估量的重要作用。納米技術在機電方面應用甚至是微觀機械技術的產(chǎn)生已經(jīng)成為了我們這個世紀進行研究的、核心的技術，許多國家都在納米技術方面展開了越來越多甚至越來越深的研究，在機械工程方面，納米技術在機電工程中應用主要存在微型軸承力面。傳統(tǒng)的軸承的體積比較大，其摩擦力也僅僅能夠靠來進行減少，但是，仍然不能夠將摩擦力進行避免，美國科學家對其行了研究，并且研制出來一種沒有摩擦的微型納米軸承，微型納米軸承主要包括以下兩個特點:

第一，微型，微型納米軸承的直徑僅僅為一根頭發(fā)半徑的萬分之一，其應用到機電系統(tǒng)微型的軸承只有1nm，為微型機械的千分之一。

第二，摩擦力極小如果軸承的體積很小，那么，套在一起，管子之間摩擦力就會將微型軸承弱點暴露出來，在其產(chǎn)生的摩擦力很大的時候，會導致微型軸承無法使用。通常制造的微型機械軸承與這種納米軸承相比較，摩擦力僅僅是其最小值千分之一。

3 納米技術馬達

新一代的納米技術馬達是由美國一家公司生產(chǎn)，這種微型馬達的體積只有一般電磁馬達體積的二十分之一，它的長度比火柴桿還短很多，但是盡然能夠負載四千克的重量，它的壽命卻可以達到100多萬次。這種馬達主要是通過運用納米技術制造智能材料來取代傳統(tǒng)的銅線圈以及磁鐵，所有它比傳統(tǒng)的馬達要更加的輕、噪音很低，成本也更加的低，可以說是世界上最靜音的馬達。當前這種微型馬達在機械中運用的并不是很不多，主要用于汽車的電動車窗，這項研究同時也已經(jīng)在深圳進行研發(fā)和生產(chǎn)。

4納米磁性液體在旋轉軸中的應用

通常情況下，靜態(tài)密封都是采用金屬、塑料或者像膠等等材料制作而成的O型環(huán)，將其作為密封的兀件。在旋轉的條件下，動態(tài)密封一直沒有對其問題進行解決，動態(tài)密封不能夠在高真空、高速的條件進行動態(tài)的密封。納米技術在很大程度上都對磁性液體在旋轉軸中的進行起到了促進作用。我國的南京大學也已經(jīng)成功的進行了硅油、二脂基、烷基以及水基等多種類型磁性液體的制成，電子計算機硬盤處也已經(jīng)普遍的采用了磁性液體防塵密封，此外。磁性液體也對新型劑的制造起到了一定的促進作用，在機電工程中應用納米技術的例子舉不勝舉，以上新興技術的產(chǎn)生。我們能夠很容易的看出納米技術對機電工程的不斷發(fā)展起到了深刻的影響。與此同時，與系統(tǒng)的機電工程相比較，由于納米技術的各種優(yōu)勢才能夠使得機電工程產(chǎn)生了顯著的效果。

4.1納米磁性液體在旋轉軸中應用之尺寸效應

在納米技術領域中，最為顯著的效果之一是將旋轉軸中的傳統(tǒng)尺寸竿位進行了縮小，將其毫米單位轉化成了納米，而納米也就相當于一米的十億分之一，將納米技術應用到機電工程中，可以將機械的體積大大降低，最終促使微型機械這種新型的機械的形成和產(chǎn)生.這種產(chǎn)生并不是傳統(tǒng)的機械單純的在尺度上產(chǎn)生了微小的變化，而通常指的就是可以進行成批制作的微傳感器、微能源、微驅動器、集合微結構、信號、控制電路等等處置裝置為一體的微型機電系統(tǒng)。大部分都是將納米技術成果進行了運用，因此，它們已經(jīng)遠遠的超過了傳統(tǒng)機電的范疇和概念，而是基于現(xiàn)代的科學技術之上，并且作為整個的納米科技中，重要的組成部分，以及用嶄新的技術線路和思維方式指導之下的重要產(chǎn)物。

4.2納米磁性液體在旋轉軸中應用

納米技術使原材料形成了更加微小的形態(tài)，其功能更加強大，不僅僅能夠對傳統(tǒng)材料進行一定的改良，同樣能夠使新材料源源不斷的產(chǎn)出。磁性液體密封的技術更加證明了磁性液體能夠被磁場控制這一特性，將納米單位液體置于磁場之內(nèi)，最終達到密封效果。與此同時。在運用材料中，我們能夠將微量元素融入到基礎的材料之中，以便能夠達到更好效果。

4.3納米磁性液體在旋轉軸中應用之材料摩擦性能

納米技術摩擦性能已經(jīng)成為了其最為顯著的特性之一，在機電工程領域中，各種軸承都會產(chǎn)生摩擦，存在著摩擦性能，但是，自從納米材料出現(xiàn)了以后，各類機械的尺寸和結構都變小了，對于零件過小，其摩擦力就變得尤其重要，如果其摩擦力相對來說比較大，那么就會造成零件的磨損。進而，納米技術也就對這問題進行了克服，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的納米材料幾乎處于無摩擦狀態(tài)。

4.4納米技術在機械行業(yè)中的發(fā)展前景

（1）汽車工業(yè)以及機械的滑配原件，例如：滑軌、軸承上應用的納米陶瓷鍍膜能產(chǎn)生磨擦界面，這樣可以大大地減低磨損并且能夠提高負載。

（2） 塑膠流道的低粘應用，例如：拉絲模、套筒以及熱膠道，這樣可有效地減少積料碳化的產(chǎn)生概率。

（3）包封短射、射出成型時發(fā)生的粘模 、鏡面霧化以及拖痕均具有重要的改善，特別是在和頂針上所展現(xiàn)出來的干式，這樣更是任何金屬都不能表現(xiàn)出來的優(yōu)異性。

（4）橡膠、IC 封裝膠和發(fā)泡塑料，因為其具有極高的粘著性， 所以必須借助大量的脫模劑來協(xié)助脫模， 這樣納米陶瓷的荷葉效應就可大大地減少脫模劑的使用和模具清理時間。

（5）納米陶瓷的低沾粘、低摩擦特性能夠使塑膠在模具內(nèi)的流動性大大提升， 尤其是高精度模具，例如：塑膠鏡片、薄光板、汽車聚光燈罩等一些模具應用后對產(chǎn)品的使用均有顯著的改善。

篇9

【關鍵詞】納米技術；腦靶向；血腦屏障

【中圖分類號】R944.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004―7484（2013）10―0057―02

近年來，中樞神經(jīng)系統(tǒng)病灶引起的疾病的越來越多，例如腦腫瘤、老年癡呆、帕金森綜合癥等。藥物在治療腦部疾病方面發(fā)揮著越來越重要的作用，但診斷和治療一直都缺乏安全有效的治療藥物。原因主要有以下三點：首先，血腦屏障（blood-brain barrier， BBB）的存在限制了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的通透性，使親水性、大分子和極性強（如多肽類、神經(jīng)生長因子、多數(shù)抗生素等）的藥物難以透過BBB；第二，親脂性、小分子和極性小的藥物即使進入了BBB，但BBB內(nèi)特殊的酶系統(tǒng)會將藥物迅速代謝失活，同時其高特異性的外排機制（如P-糖蛋白、MOAT等）將許多脂溶性物質(zhì)外排至血液中，因而藥物的藥理活性降低；第三，腦內(nèi)的細胞極其多樣，神經(jīng)元對各種損傷及其敏感，且?guī)缀醪淮嬖谠偕δ埽瑩p傷后往往難以自愈。

因此研究發(fā)展腦部的靶向給藥系統(tǒng)，以提高腦內(nèi)藥物濃度和降低毒副作用，具有十分重要的意義。納米技術以其獨有的特點成為腦靶向研究的重中之重。研究表明，腦靶向納米遞釋系統(tǒng)能攜帶藥物通過BBB，產(chǎn)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用； 納米遞釋系統(tǒng)目前正成為藥物傳遞系統(tǒng)基礎研究與應用研究的重要領域。本文綜述了納米技術在腦靶向給藥系統(tǒng)中的應用，為其深入研究和開發(fā)提供參考。

1 腦靶向納米給藥的生理特點

腦是人體最精密的器官之一，在長期的進化過程中形成了獨特有效的保護機制。它可將有毒、無效的物質(zhì)隔離在腦組織外，但同時也使許多藥物難進入腦內(nèi)發(fā)揮治療作用。BBB是一層將腦組織和血液系統(tǒng)分隔開的物理屏障，BBB的存在對大腦形成了有效的保護，將腦內(nèi)有害或過剩物質(zhì)排出體外，保持腦的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，保障了腦的正常功能，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起到保護作用。但同時也阻礙了許多有價值的藥物進入腦部病灶區(qū)域。BBB是一個介于血液與腦以及脊髓之間、通透性較低、有選擇性通過能力的動態(tài)界面（dynamic in-terface），現(xiàn)代研究認為其結構分為三部分：內(nèi)層為腦毛細血管內(nèi)皮細胞及其之間的緊密連接，中間為基膜和周細胞，外層為星形膠質(zhì)細胞和細胞外基質(zhì)。BBB毛細血管內(nèi)皮細胞間的緊密連接處，細胞彼此間互相重迭，形成一完整的帶，圍繞著整個毛細血管壁，相鄰內(nèi)皮細胞間有10～20 nm間隙。這種緊密連接和如此狹窄的間隙限制了蛋白質(zhì)分子、某些藥物分子和離子的通過，形成了一道有形或無形的屏障。由于血腦屏障的存在，大多數(shù)常規(guī)制劑中的藥物難以進入腦部，影響腦部疾病的診療效果，利用納米微粒作為載藥系統(tǒng)可以使藥物穿透血腦屏障。將大分子藥物制成納米粒，可增大中樞神經(jīng)系統(tǒng)中藥物濃度及延長藥效，增加了對腦內(nèi)病灶的靶向性。

2 腦靶向納米給藥系統(tǒng)的研究進展

2.1 腦靶向納米脂質(zhì)體

脂質(zhì)體（Liposome）是類脂質(zhì)材料分散在水中形成的一種雙分子結構，其內(nèi)部為閉合水相囊泡。根據(jù)脂質(zhì)體包含脂質(zhì)雙分子層的層數(shù)，分為粒徑20～80nm的小單室脂質(zhì)體（Single unilamellar vesicles， SUV）、粒徑100～1000nm的大單室脂質(zhì)體（Large unilamellar vesicles， LUV）和 粒徑1～5μm的多室脂質(zhì)體（Munilamellar vesicles， MLV）。脂質(zhì)體為包裹水溶性或脂溶性藥物的磷脂雙層小囊（50～100 nm），通過延緩藥物代謝和清除，降低藥物分布體積，有選擇性地增加藥物在預期作用部位的濃度而提高治療指數(shù)，并提供持續(xù)性的藥物釋放。脂質(zhì)體能保護藥物避免其在血漿中降解、繞開外排轉運蛋白（如P-gp）從而利于藥物靶向入腦，顯著增加腦內(nèi)藥物濃度，廣泛用于腦部藥物傳遞的研究[1]。

趙浩[2]通過不同比例的配比進行篩選優(yōu)化，測定免疫脂質(zhì)體的包封率和抗體偶聯(lián)率，得出最佳比例為磷脂-膽固醇為1∶1，脂藥比為100∶1，油相種類為二氯甲烷，油水比例為4∶1，旋轉蒸發(fā)溫度為30 ℃，超聲溫度為10℃，超聲時間為5 min，并且加入10%的海藻糖作為穩(wěn)定劑，得到脂質(zhì)體的包封率為87.24 %，抗體偶聯(lián)率為69 %，將藥物小分子包裹在脂質(zhì)體中，通過PEG長臂與血腦屏障轉運載體連接，經(jīng)由載體轉導將藥物送至腦中。將免疫脂質(zhì)體通過尾靜脈注射到大鼠體內(nèi)，通過腦組織及周圍組織的組織化學染色，證實了通過這一途徑可以使外源基因在腦內(nèi)表達。

2.2 腦靶向固體脂質(zhì)體納米粒

固體脂質(zhì)體納米粒（solid lipid nanoparticles， SLN）是以生理相容的脂質(zhì)體為骨架材料制備，在室溫下通常呈現(xiàn)固態(tài)，具有聚合物納米粒物理穩(wěn)定性高、藥物泄露少的優(yōu)勢，又兼有脂質(zhì)體、乳劑毒性低、能大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點。

王東興[3]以粒徑為指標，采用復乳-溶劑揮發(fā)制備，通過正交設計對空白SLN的處方工藝進行優(yōu)化，得到平均粒徑在120 nm左右的空白SLN，然后制備雷替曲塞SLN，包封率為27%左右，粒徑分布范圍較窄，形態(tài)較圓整。對雷替曲塞SLN小鼠靜脈注射的腦靶向進行了評價，SLN較普通溶液血藥濃度和腦組織藥物濃度都高，腦靶向作用明顯。

黃煜倫[4]采用薄膜分散法制備成了雷公藤紅素SLN，包封率為71.67%，載藥率為2.19±0.12%， 平均粒徑為128.1 nm。對小鼠進行腹腔注射雷公藤紅素SLN，收集全血，處理后進行LC-MS/MS分析，結果表明雷公藤紅素SLN較其裸藥Cmax、AUC有顯著提高，而MRT和t1/2顯著延長，體內(nèi)結果顯示其具有良好的腦靶向性。

2.3 腦靶向納米粒

納米粒（nanoparticle， NP）又稱毫微粒，是大小在10 ～ 1000 nm之間的固態(tài)膠體顆粒，用于運載藥物的NP通常是一些高聚化合物，能夠與藥物交聯(lián)、吸附，并攜帶其通過各種細胞膜，甚至血腦屏障。一旦NP到達了靶組織，藥物就會通過解離、擴散或NP降解等幾種方式被釋放到組織中，并且通過調(diào)整載體材料種類或配比，可以調(diào)節(jié)藥物的釋放速度，制備出具有緩釋特性的載藥納米粒。

王同力[5]以聚乳酸/羚基乙酸共聚物（PLGA）為載體，采用超聲乳化溶劑-揮發(fā)法制備Tf-BCNU-PLGA納米粒（卡氮芥），通過鼠C6膠質(zhì)瘤細胞抑制實驗，顯示Tf-BCNU-PLGA納米粒對鼠C6膠質(zhì)瘤細胞的細胞抑制率優(yōu)于等量的游離藥物、沒有轉鐵蛋白修飾的載藥納米粒，具有良好的緩釋和抑瘤作用。

徐越[6]等優(yōu)選可降解的高分子材料a-氰基丙烯酸正丁酯（butyleyano acrylate BCA）為制備NP的載體，采用界面聚合法，反義寡核苷酸（ASODN）為模藥，通過優(yōu)化工藝，包裹制備載藥納米粒 （ASODN in NP） 將其轉染C6腦膠質(zhì)瘤細胞，觀察發(fā)現(xiàn)通過BCA包裹制備的ASODN in NP，在ASOND相對終濃度5-10μmol/L時，良好的C6細胞生長情況就開始受到抑制，增殖減慢，凋亡增多，其效應優(yōu)于 FREE ASODN和ASODN-NP組，在ASODN相對終濃度10-15μmol/L時表現(xiàn)出較強的抑制效應，且隨濃度的增加增殖活力進一步降低，對C6細胞增殖率的劑量依賴性降低趨勢顯著優(yōu)于其他組，可使ASODN能更有效的發(fā)揮對膠質(zhì)瘤細胞的抑制效應。

2.4 腦靶向微乳

微乳的重要特點是使原本互不相容的油和水在表面活性劑作用下形成各向同性的熱力學穩(wěn)定體系。微乳不僅對難溶性藥物有較強的增溶能力、促進藥物的吸收以及顯著提高藥物的生物利用度，而且微乳經(jīng)靜脈注射能增加BBB通透性，提高腦內(nèi)藥物濃度。

胡海燕[7]等采用高壓均質(zhì)制備聚氧乙烯蓖麻油Cremophor EL 微乳，粒徑為20 ～ 50 nm以其作為載體制備噴昔洛韋微乳，對該微乳尾靜脈注射小鼠通過體內(nèi)分析可知，與溶液組相比，微乳組在腦的曲線下面積（AUC）增加了1.6～2.1倍，相對靶向指數(shù)達到80%，而腎中蓄積降低。該微乳提高BBB通透性可能是由于吸附ApoE，經(jīng)受體介導的內(nèi)吞作用被腦毛細血管內(nèi)皮細胞吸收。Cremophor EL 微乳提高血腦屏障的通透性提高提高噴昔洛韋腦內(nèi)分布。

姚靜[8]等用透明質(zhì)酸殼聚糖修飾Cremophor EL微乳，增加其表面親水性，進一步提高伊文思藍的腦內(nèi)濃度，腦趨向性明顯優(yōu)于普通微乳組，還降低了肝、腎的分布，原因是其黏彈性，可抑制巨噬細胞的吞噬，延長體內(nèi)循環(huán)時間，有助于藥物向腦內(nèi)分布。

3 總結

由于血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）的存在，98%小分子化合物和幾乎所有大分子難以滲透進入腦病變部位，限制了對腦病的治療。納米技術的發(fā)展為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供了一種新的方法， 其本身的優(yōu)良特性不僅能增加藥物腦內(nèi)濃度，而且能延長藥物腦內(nèi)滯留時間。但也存在一些亟待解決的問題，如納米粒被細胞內(nèi)吞后可能具有的細胞毒性；載藥納米粒通過BBB后，藥物釋放的速度不易控制；納米粒作為載體用于基因治療時，由于轉染方法和操作步驟還不成熟，需要運載的核苷酸片段的包載率和轉染率都較低；此外，目前在組織相容性、安全性及質(zhì)量控制等方面還存在不少問題，距臨床實際應用仍有較大的距離。這需要生物化學、細胞分子生物學、藥劑學、藥理學和材料學等多學科研究人員的共同努力和合作。相信隨著人們對BBB轉運機制認識的深入、體外BBB模型的不斷完善以及新材料的開發(fā)，納米載體系統(tǒng)在腦靶向治療方面將具有更廣闊的前景，產(chǎn)生巨大的理論意義和社會經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[5] 王同力. Tf-BCNU-PLGA納米粒制備及其對鼠C6膠質(zhì)瘤細胞作用的實驗研究[D]. 軍區(qū)進修學院， 2010.

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篇10

1.1國內(nèi)外專利申請整體狀況

從圖1中可以看出，微納米氧化鋯的技術發(fā)展從1980年開始大致經(jīng)歷了三個階段：1998年以前為第一階段，1999-2006年為第二階段，2006年以后為第三階段。第一階段：國內(nèi)外1980-1998年有關微納米氧化鋯的專利申請較少，年申請量都在10件以下（除了1990年）。究其原因，可能是因為當時納米技術不夠成熟，各年申請量呈波動狀態(tài)，在微納米氧化鋯方面的發(fā)展緩慢。第二階段：1999年以后，納米技術逐漸成為了各國研究的熱點，關于微納米氧化鋯的制備方法的專利申請量獲得突飛猛進的增長，在2006年達到67件，達到各年申請量的最高值。第三階段：2007之后的年份年申請量又逐漸下降，并呈逐年遞減的趨勢。其原因可能為：微納米氧化鋯的制備方法已經(jīng)成熟，新的制備方法減少。

1.2主要技術分支的專利申請狀況

從圖2中可以看出，關于液相法制備微納米氧化鋯的申請量較多，遠遠超過了其他分支的申請量，占總申請量的84%左右，而其中的水熱法分支的申請量占了總申請量的25%，其余分支的申請量差不多，占總申請量的6~23%。另外，圖2表明微納米氧化鋯的制備方面的專利申請在氣相沉積法、微波誘導法、超聲波法的分布比較分散，研究重點并沒有集中在這三個分支，如果對這三個分支進行改進的話，將有很大的專利布局空間。

1.2.1氣相沉積

氣相沉積法是利用氣態(tài)或蒸氣態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上反應生成固態(tài)沉積物的技術。化學氣相沉積法制備粉體是在氣相中利用鋯的揮發(fā)性金屬化合物的蒸氣，在氮氣保護環(huán)境下通過化學反應可快速冷凝制備出ZrO2(s)納米粒子（參見CN103243300A）。

1.2.2液相法

1）醇鹽水解法醇鹽水解法的原理是利用金屬醇鹽與水反應生成氧化物、氫氧化物、水合物的沉淀，然后沉淀過濾、洗滌、粉碎、煅燒即可得到所需粉體。金屬醇鹽由于表現(xiàn)出和羥基化合物相同的化學性質(zhì)如強堿性、酸性等被用來水解制備納米粒子，其實質(zhì)是一種誘導體。用此法制備氧化鋯納米粉體是將含有鋯的醇鹽加水分解，然后依其工藝流程制得氧化鋯粉體（參見EP88200481A）。2）沉淀法沉淀法是將沉淀劑和金屬鹽在水溶液中進行沉淀，然后再對沉淀物進行固液分離、洗滌、干燥以及加熱分解等步驟處理后制得所需粉體（參見CN101830506A）。3）水熱法水熱法制備粉體材料的基本原理是在高溫高壓環(huán)境下，一些M(OH)x，在水中的溶解度大于其相應的MOx在水中的溶解度，因而M(OH)x可溶于水并同時析出MOx。實質(zhì)是把前驅物置于高溫高壓的水熱介質(zhì)中進行化學反應，實現(xiàn)原子、分子級的微粒成核和晶體生長，最終形成具有一定粒度和結晶形態(tài)的晶粒的過程。它是制備結晶良好、無團聚的超細陶瓷粉體的優(yōu)選方法之一，所需溫度低，晶粒大小的可控制性好，且水熱反應過程所選物及產(chǎn)生物無毒，是制備納米粉體的優(yōu)選方法（參見CN102442699A）。4）微乳液法微乳液法也稱W/O反向膠團法，是一種制備納米粉末的有效方法。微乳液通常由表面活性劑、助表面活性劑（通常是醇類）、油（通常為炭氫化合物）和水或電解質(zhì)水溶液組成，是透明、各向異性的熱力學穩(wěn)定體系。在微乳液中，金屬無機鹽水溶液以納米級的微水核穩(wěn)定分散在有機相中。微水核被一層表面活性劑分子形成的膜所包圍，當共沉淀反應發(fā)生在反膠團內(nèi)部并形成顆粒時，顆粒的尺寸和形狀將受到微水核的溶鹽量和反膠團本身的尺寸和形狀的控制，同時表面活性劑膜也將阻止顆粒之間形成團聚體（參見CN1334243A、CN1733611A）。5）溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法是指金屬醇鹽或無機鹽經(jīng)水解形成溶膠，然后使溶膠-凝膠化再將凝膠固化脫水，最后得到無機材料。目前應用溶膠-凝膠法制備納米氧化鋯粉體基本經(jīng)過溶解、水解、沉淀、膠化、凝膠而固化成水合氧化鋯，然后經(jīng)脫水、干燥及煅燒制得納米氧化鋯粉體。此法由于反應溫度低、反應過程易于控制、產(chǎn)物純度高、產(chǎn)品種類多等特點而受到越來越多的關注（參見CN102627323A）。缺點此法制備過程與機理相當復雜，易受溶液的值、溶液的濃度、反應溫度和反應時間的影響。6）溶液燃燒法溶液燃燒法是指利用強氧化劑，選擇不同的還原劑與其混配制成高濃度水溶液，在加熱下引發(fā)燃燒性氧化還原反應，得到高純度的納米晶體的過程（參見EP1378489A1）。應用溶液燃燒法得到的納米氧化物純度高，粒度較一致，用醇溶液對其處理并經(jīng)振蕩分散后，粒度會更小，分布更窄。并且溶液燃燒法制備納米氧化物反應過程快速、安全，制備方法經(jīng)濟、簡捷、方便。

1.2.3微波誘導法

微波誘導法即是用微波爐加熱溶液，使反應在微波的誘導下發(fā)生。其原理主要運用微波產(chǎn)生的內(nèi)熱效應促進了反應物中化學物質(zhì)的均勻分散，體系整體升溫均勻，有利于晶核的一次性生成和生長（參見KR20040078770A、CN101913648A）。此法的優(yōu)點為節(jié)能高效、安全無毒制得的納米粉體粒徑較小，且降低了晶化溫度。

1.2.4超聲波法

超聲波在納米材料的制備中有重要的作用，超聲波可視為一種場輻射。當超聲波能足夠高時，產(chǎn)生“超聲空化”現(xiàn)象，有空化氣泡產(chǎn)生，空化氣泡在爆炸時可釋放出巨大的能量，并有強烈沖擊力的微射流，且碰撞密度高。利用超聲波的空化作用，加速反應物和產(chǎn)物的擴散，促進新的固體相的形成（參見CN102701279A）。

2主要申請人專利申請分析

為申請量位居前十一的申請人排名，從圖3中可以看出，清華大學和3M創(chuàng)新有限公司在微納米氧化鋯制備方法方面占據(jù)領先地位，其申請量分別為13件和7件，其余7個申請人的申請量差距不大，都在10件左右及其以下。位居前十名的申請人中只有3M創(chuàng)新有限公司是外國企業(yè)，其余均為中國高校或研究所。在專利申請方面，3M創(chuàng)新有限公司請求保護的主要是氧化鋯產(chǎn)品、氧化鋯摻雜釔的產(chǎn)品、改性的氧化鋯產(chǎn)品及其制備方法，而中國申請請求保護的大多數(shù)為制備方法，請求保護產(chǎn)品的申請寥寥無幾。在前十一名申請人中，中國申請人的申請量總和占了申請總量的80%以上，這說明中國在微納米氧化鋯制備方法方面非常活躍，在該方面的實力最強，其在該方面的申請數(shù)量遙遙領先于其他國家。但是其在產(chǎn)品研發(fā)及新產(chǎn)品保護方面力度不足，前十一名中沒有中國企業(yè)申請人就是最好的說明。同時，這也說明了中國在科學研究轉化為生產(chǎn)力、高校和研究所與企業(yè)合作方面有著巨大的發(fā)展空間。

3總結與展望