纳米金在生物医学中的应用

2017-12-27王海青宝鸡文理学院

数码世界 2017年3期

王海青宝鸡文理学院

纳米金在生物医学中的应用

王海青宝鸡文理学院

纳米金具有表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等物理特性，同时又兼具良好的生物相容性，因此其在生物医学等领域的研究中具有非常重要的价值。本文综述了纳米金理化性质，并且对其在肿瘤治疗等生物医学领域的应用进行了深入地探讨，最后对纳米金在生物领域的应用进行了展望。

纳米金性质生物应用靶向放射治疗

1 引言

纳米金是指直径为1-100nm的微小金颗粒，颗粒的尺寸可根据需要进行调节。纳米金具有表面效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应，生物相容性好、电密度高和优异的光电性能等，被广泛的应用于生物、医学等领域。在生物领域，例如：DNA、蛋白质、抗体共轭的金粒子在电光学显微镜下呈现出可见的颜色。利用纳米金团聚或分散产生的肉眼可见的颜色变化，将纳米金颗粒制成生物探针，根据光谱技术测定光谱的变化检测某种物质等。纳米金颗粒在生物检测中得到广泛的应用。目前，恶性肿瘤已是一类严重威胁人类健康和生命的疾病，放射治疗是医学中治疗恶性肿瘤的一种强有力的手段。为了降低放射治疗的生物毒性、减弱副作用，靶向放射治疗成为研究的热点。纳米金颗粒优异的光学性质、辐射敏化性质等，在医学领域中的靶向放射治疗中具有很大的发展潜力。本文主要对肿瘤治疗中的靶向放射治疗中的应用进行探讨，并对其发展方向进行展望。

2 纳米金的性质

纳纳米金粒子的直径很小，所以它的分子有许多特殊的表面效应，它具有的物理效应导致它有着与其他分子不一样的特性，比如：小尺寸效应在一定的情况下使它具有很强的吸附性等。同时，纳米金因为自身共振产生的能量迁移出现了荧光特性在目前的研究中已经广泛被使用，此外，纳米金是由金原子所组成，从化学反应上来讲，是一种比较稳定的物质，不容易被氧化，所以它具有强的抗氧化性。

3 纳米金在生物医学中的应用

3.1 纳米金在靶向放射治疗中的应用

早期发现了X射线、放射性元素等，对其进行研究，很快的放射线就被应用在了疾病的治疗尤其是癌症的治疗当中，虽然放射治疗的研究和效果都相对比较成功，但是它会给病人带来无法避免的严重的副作用或治疗后癌症复发或转移的情况，面对这样的困难，人们将放射治疗的发展方向转移到了开发低毒性、靶向性治疗的方法。随着人们研究发展方向的转变，纳米材料也将开拓新的方向，在靶向放射治疗中纳米材料特别是纳米金材料起到了良好的作用：在肿瘤组织靶向的标记上纳米金材料，在其组织上积累，并且提高了放射治疗的效率；同时，在靶向放射治疗的研究中利用纳米金自身良好的辐射敏化性和较强的光学性质是一个不错的选择。上述我们讲了纳米金探针的设计，这个设计是把纳米金颗粒进行正向累积，累积到所研究的肿瘤组织中，然后根据它自身的特点导致了它所在区域的放射率的增强，而且它把自身吸收到的入射光的能量可以转变成热量，这种强大的热量可以将区域中的癌细胞杀死，这时它表面的药物也会释放出来，进而能够大大的提高治疗的效果。因此，纳米金能够作为辐射敏化剂应用在辐射治疗中也可以利用光热效应辅助放射治疗。

3.2 纳米金复合物在肿瘤诊断和治疗中的应用

纳米金复合物是由直径为1-100nm的金粒子经过修饰和功能化后制备而成。纳米金粒子的大小、形状、结构各不相同，随之性质也不同，根据不同的性质可以将纳米金复合物多方面应用。在这里介绍两种纳米金复合物在肿瘤诊断方面的应用：第一种，作为药物载体的应用，功能化的纳米金材料可以作为药物的载体将药物靶向的传输到肿瘤部位，可以提高药物在靶组织中的浓度、药物的疗效，同时减少了药物的剂量、耐药和全身毒副作用，也可用在转移性肿瘤或多发肿瘤的治疗中；第二种，光热治疗，纳米金材料的光稳定性和光热转化率都很好，纳米金材料介导了的光热治疗，主要是用纳米金符合进行主动靶向或利用被动靶向的方式聚集在肿瘤部位，用近红外激光进行局部照射，纳米材料的SPR效应会将光能转化为热能，使肿瘤部位的温度升高进而达到杀灭肿瘤细胞的目的。目前，实验证实了纳米金材料介导了的光热治疗能够有效的治疗上皮癌、乳腺癌、结肠癌和前列腺癌等多种肿瘤。由于纳米材料的自身特性，所以在诊疗一体化中，可以将纳米金材料作为平台，从而实现了诊断和治疗的有机结合。