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有關(guān)淺談化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系
化學(xué)滲透到醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)論是人體內(nèi)的生理現(xiàn)象和病理現(xiàn)象，還是治療疾病的藥物及其藥物的合成，幫助診斷疾病的生化檢驗(yàn)都與化學(xué)有密切關(guān)系。以下是小編為大家整理的有關(guān)淺談化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，僅供參考，希望能夠幫助大家！
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)與我們的生活越來(lái)越密切，這其中必然會(huì)提到與我們息息相關(guān)的醫(yī)學(xué)。本文闡釋了化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，著重強(qiáng)調(diào)了納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與廣泛前景。
關(guān)鍵詞：化學(xué) 醫(yī)學(xué) 納米技術(shù)
一、 化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系
醫(yī)學(xué)的研究對(duì)象是人體，人體內(nèi)時(shí)刻發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)人體體內(nèi)化學(xué)平衡被打破時(shí)，人體便開始出現(xiàn)某些疾病。醫(yī)學(xué)便是努力使人體化學(xué)平衡得以恢復(fù)，使人回到健康的狀態(tài)。此外，許多研究方法已成為兩科之中通用的辦法，更不用說(shuō)化學(xué)和醫(yī)學(xué)那些共同的原理基礎(chǔ)。
從古代的中醫(yī)寫到現(xiàn)在的西醫(yī)，以至中西結(jié)合，醫(yī)學(xué)的發(fā)展特別是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開化學(xué)的發(fā)展。隨著化學(xué)分析、合成的發(fā)展醫(yī)學(xué)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。不僅是化學(xué)的各個(gè)分支對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，醫(yī)學(xué)也同樣能反作用于化學(xué)。正是由于在臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展中遇到的各種病例對(duì)醫(yī)學(xué)、化學(xué)以及整個(gè)的科學(xué)技術(shù)水平提出的更高的要求，使得醫(yī)學(xué)和化學(xué)都得到了相應(yīng)的進(jìn)步。同時(shí)，醫(yī)學(xué)為化學(xué)提供了應(yīng)用的基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)的水平一定程度上反映了化學(xué)的發(fā)展情況。兩者互利互惠，共同發(fā)展。
二、 納米技術(shù)
化學(xué)也研究微觀條件下生物的組成與結(jié)構(gòu)以及微觀與宏觀性能的相互關(guān)系，與生物科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、材料科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等各學(xué)科的研究相互關(guān)聯(lián)、相互配合、相互促進(jìn)。其中產(chǎn)生了納米技術(shù)這一運(yùn)用廣泛的技術(shù)。它是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)尺寸在0。1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米科學(xué)技術(shù)是以許多現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)，它是現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。
三、納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)中發(fā)展成納米醫(yī)學(xué)這一學(xué)科，并且隨著合成生物學(xué)的發(fā)展，開發(fā)細(xì)胞機(jī)器人或者細(xì)胞生物計(jì)算機(jī)等技術(shù)將在對(duì)付癌癥和治療心血管疾病方面有重要意義。而在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用主要有納米藥物載體、納米藥物、腫瘤治療、抗菌材料 、生物傳感器等。
1）納米藥物
納米藥物與傳統(tǒng)的分子藥物的根本區(qū)別在于它是顆粒藥物６廣義的納米藥物可分為
兩類 ：一類是納米藥物載體 ，即指溶解或分散有分子藥物的各種納米顆粒，如：納米球 、納米X、納米脂質(zhì)體；第二類是納米藥物，即指直接將原料藥物加工成的納米顆粒或利用嶄新的納米結(jié)構(gòu)或納米特性，發(fā)現(xiàn)基于新型納米顆粒的高效低毒的治療或診斷藥物。前者是對(duì)傳統(tǒng)藥物的改良，而后者強(qiáng)調(diào)的是把納米材料本身作為藥物。
利用納米科技可將生物降解性和生物相容性的聚合物作為載體與藥物一起制成納米藥物，作為靶向藥物制劑，直接導(dǎo)人病灶部位的器官、組織甚至細(xì)胞，達(dá)到提高藥物療效，降低毒性的作用；將納米材料作為藥物載體，可增加某些藥物的胃腸吸收，提高其生物利用度。比如：藥物特種“衣裳”有目標(biāo)地合成水溶性嵌段共聚物或接枝共聚物，使之同時(shí)具有親水性基因和疏水性基因，在水中溶解后可自發(fā)形成高分子膠囊，從而完成對(duì)藥物的增溶和包裹。由于它有親水性外殼及疏水性內(nèi)核，所以能攜帶不同性質(zhì)的藥物。親水性的外殼還具備“隱形”的特點(diǎn)。用聚山梨酯對(duì)納米粒進(jìn)行表面修飾，可顯著增加腦內(nèi)的藥物濃度，提高腦內(nèi)實(shí)質(zhì)性組織疾病和腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療效果。口服給予納米脂質(zhì)體、聚合物納米粒，能增加它們?cè)谀c道上皮細(xì)胞的吸附量，延長(zhǎng)吸收時(shí)間。人體“分子馬達(dá)”分子馬達(dá)是由生物大分子構(gòu)成、利用化學(xué)能進(jìn)行機(jī)械做功的納米系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)蛋白、聚合酶、肌球蛋白等都是天然的分子馬達(dá)，參與胞質(zhì)運(yùn)輸、復(fù)制、細(xì)胞分裂等一系列重要生命活動(dòng)。分子馬達(dá)包括線性和旋轉(zhuǎn)式兩大類。其中線性分子馬達(dá)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、并沿著一條線性軌道運(yùn)動(dòng)的生物分子。典型的旋轉(zhuǎn)式分子馬達(dá)是F1—ATP酶。它與納米機(jī)電系統(tǒng)的組合已成為新型納米機(jī)械裝置，可完成在血管內(nèi)定向輸送藥物、清除血栓、進(jìn)行心臟手術(shù)等復(fù)雜工作。微型智能“藥房”將超小型的血糖檢測(cè)系統(tǒng)植入皮下，即可監(jiān)測(cè)血糖水平，又可適時(shí)準(zhǔn)確地釋放出胰島素。一種被稱為“微型藥房”的微型芯片，具有上千個(gè)小藥庫(kù)，每一個(gè)小藥庫(kù)里容納25納升的各種藥物，裝有“智能化”的傳感器，可以適時(shí)和適量地釋放藥物。此時(shí)一種僅有20納米左右的“智能炸彈”，可以識(shí)別出癌細(xì)胞的化學(xué)特征，并摧毀單個(gè)的癌細(xì)胞。心血管“清道夫”美國(guó)研究小組報(bào)告說(shuō)，現(xiàn)在已能制備出包含幾百、幾千個(gè)原子的顆粒，長(zhǎng)度只有幾十個(gè)納米，表面活性很大，可以在血管中自由移動(dòng)，就像一個(gè)巡航導(dǎo)彈，能自動(dòng)尋找沉積于靜脈血管壁上的膽固醇，然后一一分解；也可以清除心臟動(dòng)脈內(nèi)脂肪沉積物、疏通腦血管中的血栓。因此，納米技術(shù)在治療心血管疾病上十分看好。這種顆粒還可以完成醫(yī)生不能完成的血管修補(bǔ)等“細(xì)活”。由于它體積微小，連肉眼都看不到它們，對(duì)人體健康不會(huì)產(chǎn)生影響。
而直接以納米顆粒作為藥物的應(yīng)用之一是抗菌藥物。納米抗菌藥物具有廣譜、親水、環(huán)保、遇水后殺菌力更強(qiáng)、不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)菌耐藥性等多種性能。通過(guò)表面化學(xué)改性方法將抗菌劑接枝到電紡納米纖維表面，控制接枝反應(yīng)在納米纖維的表面進(jìn)行，不影纖維膜的本體力學(xué)性能。此外，納米纖維巨大的比表面被具有高密抗菌基團(tuán)的合物鏈覆蓋，并穩(wěn)定、牢固地以共價(jià)鍵結(jié)合，這不僅大大提高了抗菌效率小劑量即可產(chǎn)生強(qiáng)的抗菌作用，而且還具有長(zhǎng)效及重復(fù)使用的優(yōu)勢(shì)，可以有效避免抗菌劑污染等問(wèn)題。
2）腫瘤治療
在腫瘤治療方面，基因治療的關(guān)鍵是基因?qū)胂到y(tǒng)、基因表達(dá)的可控性以及更多更好的治療基因。常規(guī)使用的病毒載體常伴 隨著對(duì)宿主產(chǎn)生免疫、炎癥反應(yīng)和引起疾病等負(fù)面影響。 采用納米材料作為基因傳遞系統(tǒng)具有顯著優(yōu)勢(shì)，如：聚丙交酯一乙交酯（PLGA）、聚乳酸（PLA）、聚乙二醇（PEG），由于具有良好的生物安全性，可方便有效地實(shí)現(xiàn)基因靶向性及高效表達(dá)和緩釋。而納米材料成為制備高效、靶向基因治療載體系統(tǒng)的良好介質(zhì)。具有熱塑性及可溶性的生物可降解高分子材料如聚乳酸、聚乙醇酸、尤其是乳酸一羥基乙酸共聚物（PL—GA），因其良好的生物兼容性、生物可降解性及機(jī)械強(qiáng)度得到了很大的發(fā)展。PL—GA已被食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于藥物輸送系統(tǒng)，它不僅安全性高，而且可以大大改進(jìn)腫瘤藥物輸送方法，延長(zhǎng)藥物釋放時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了藥物的可控釋放。用PL—GA包裹攜帶小分子干擾核糖核酸（Ribonucleic acid，RNA）治療患有尤文肉瘤的實(shí)驗(yàn)鼠，能夠抑制生長(zhǎng)基因，從而控制癌細(xì)胞的擴(kuò)散 。
3）其他
應(yīng)用納米技術(shù)可將微型的診斷儀器植入人體內(nèi)，可隨血液在體內(nèi)運(yùn)行，實(shí)時(shí)將體內(nèi)信息傳送到于體外記錄置。還可以消除某些寄生蟲病、細(xì)菌感染，甚至作為疫苗的佐劑有更好的效果。
結(jié)束語(yǔ)：納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用還有很多，提供了更多醫(yī)療技術(shù)和手段，逐漸改變?nèi)祟悅鹘y(tǒng)的救治方式，但是它還有著一些風(fēng)險(xiǎn)，有待進(jìn)一步地研究。通過(guò)不斷地了解和完善，使它更好地為人類服務(wù)。
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