纳米生物技术学精选(九篇)

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第1篇：纳米生物技术学范文

关键词 普通生物学 教学问题 教学改革

《普通生物学》是生命科学及其交叉学科的基础课程。在非生物学专业的开设是培养跨学科人才的重要保障。通过系统学习《普通生物学》课程，有利于纳米材料与技术专业本科生了解基本的研究方法和思维模式，作为教师必须做到“以教师为主导，以学生为主体，以信息技术为辅助手段，使学生全面发展”。对《普通生物学》问题剖析及改革探讨如下：

1普通生物学传统教学中存在的问题

1.1 教授程度的深浅难以把握

由于纳米材料与技术专业是非生物专业，与生物学科所授重点知识点有差异，所以教师教授内容的多少，章节内容的取舍均非易事。再者，该课程设置遵从于实验教学从属于理论教学的模式，但普通生物学是一门实验性很强的学科，需要实验教学的设置。

1.2 学生学习的积极性普遍不高

从专业学科人才培养的整体需要来看，现有教学没有将培养学生的创新思维、创新能力贯穿于教学过程，忽视了在教学中启发学生独立自主地发现和提出问题、分析问题、综合问题、解决问题能力的培养，造成学生对该门课程学习的兴趣普遍不高。

1.3 缺乏科学的考核体系

传统的实验教学以终结性考核为主，偏重单一知识点，对学生实践能力的综合考核，特别是创新能力考察不够。

2普通生物学的教学改革方案

2.1转变教学思路，提高学生兴趣

介绍学科发展的最新动态，增强学生学习的兴趣。讲授普通生物学主要基础知识时应注意穿插生命科学的最新科研成果及国内外动态。内容可以是每年的诺贝尔医学和生理学获奖成果或全球科学十大进展。比如讲到细胞器的结构和功能时，可以结合2013年诺贝尔生理学或医学奖讲述囊泡在细胞物质运输中如何通过完美和精确的发挥作用来控制生物体内的信号传导、荷尔蒙的释放以及对免疫系统等的影响。

申报大学生创新项目，培养学生科学研究兴趣。我们鼓励学生根据教学内容提出自己的问题和想法，在教师指导下申报大学生科研创新项目及参与教师的科学研究。同时鼓励学生利用寒暑假开展实践活动，激发他们的科学研究兴趣，培养学生现场调研、分析、观察、动手和解决实际问题的能力 。

2.2改善教学手段，增强教学效果

探索启发、互动式教学，启迪学生创新思维。我们探索了启发、互动式教学，在课前将教学内容设计成一系列启发性问题在课堂上提出，让学生带着问题听讲；然后将这些问题由浅人深逐步地展开，并实时展开课堂讨论；教师概括结论，使学生对所学知识融会贯通，树立创新意识，培养创新思维。

利用网络资源，提高知识信息量。在课堂教学中以图片、动画或者视频的形式来展示生物的微观性、多样性和运动性，并适当穿插一些最新研究成果。同时教他们如何快速准确地锁定自己需要和感兴趣的生物学资料。在课程教授中我们为学生提供各种生物学相关的网站。如国际顶尖杂志Nature（http：// /）和中国生物信息网（http：///）等，并在课堂上向学生快速演示搜索方法 。

分组查阅资料和演讲，培养学生认知策略。在教学中，我们通过学生分组查阅资料和课堂讲演的方式培养学生查阅文献、分析归纳和团队合作的能力。通过对50个学生分组――题目探讨――文献查阅――课堂讲演――评分几个环节实现对学生认知策略的培养。题目探讨：限定在生物学研究前沿及生物纳米技术学科的热点问题上。文献查阅：学生查阅文献，制作幻灯片（约10―15分钟的演讲）。课堂讲演：每名学生都要充当“教师”的角色。评分： 讲演结束后由学生提问评分和教师综合评价，给出改进建议。

2.3 优化教学内容，实现有效的教与学

课堂教学内容决定课堂教学的形式，优化教学内容可以起到升华教材的作用，有效地指导教学实践活动，有助于提高学生的学习效果。教学内容的丰富性、深入性和生动性对于学生综合素质的培养都具有至关重要的作用。

提高丰富性。要培养跨学科人才，就要求教师对生物学概念和理论的讲解要涉及很多学科和生活的各个方面。并通过举例来加深学生对知识的掌握，扩宽知识面。如讲到生物学研究方法时，不仅要将探索生物进化方法介绍给学生，同时达尔文的生平、发现生物进化论过程中承受的社会舆论压力等，也要呈现给学生，提高学生兴趣。

增加深入性。在章节内容的取舍方面，我们注重基础的生物学内容，并额外增加与之相关的前沿知识介绍，开拓学生视野。在制定课程大纲时，我们协调各学科的教学内容，避免前后知识的重复。开设综合性和创新性试验，加强学生实践操作技能和创新意识培养。 （下转第76页）（上接第66页）

体现生动性。内容讲解的生动性对于吸引学生注意力和提高学习兴趣非常重要。首先，使用道具+解说的方式来形象介绍相关知识，如讲到人脑结构的时候，借用人体解剖实验室的人脑模型，更直观地展示大脑各部分组成及功能。另外，要与生活实际相结合，讲到蛋白质三级结构的稳定性时，列举女孩子烫发过程的原理是将维持头发原来形状的二硫键打断，再在相近距离形成新的二硫键，从而形成新的发型。

2.4 提高教师素质，构建和谐的师生关系

教师素质对于学生的身心发展和知识获取具有直接影响，应从以下三个方面入手：首先，师德是教育的保障。“学高为师，身正为范”，学生思想相对单纯，以严谨负责的态度对待每一堂课和用积极的思想引导学生是必要的；其次，树立终身学习的观念。“要教给学生一杯水，教师就要有一桶水”，这就需要教师不断调整知识结构，与其它高校教师交流并积累经验，并认真听取学生意见并及时做出调整；再次，构建和谐的师生关系，多在课堂和课下和学生交流，建立良好的沟通，可以为以后整个课程授课过程中打下良好的基础。

2.5 完善评价体系，提高学生综合素质

常见的考核方式主要为考试或撰写课程论文，但是两者都不能同时客观准确地衡量学生对这门课的掌握程度及学生综合素质。因此，我们采取以下考核体系：平时成绩（15%）、理论（50%）和实践（35%）。平时成绩由出勤情况（5%）和课堂回答问题（10%）组成，来评估学生积极性及对知识的掌握程度。理论考核包括文献翻译（10%）和期末考试（40%），考核学生对生物学基础知识的掌握情况以及对一些生物学热点问题的分析。实践部分由课堂演讲（15%）、实践操作（10%）及报告撰写（10%）3个方面综合评价，考察学生的创新及认知能力，实际动手能力及结果的分析能力。

随着生物学研究的飞速发展与生物纳米学研究的深入，对纳米材料与技术专业《普通生物学》的教学改革势在必行。在新形势下，我们必须转变教学理念、改革教学方法，不断探索、实践、总结，提高学生的专业能力和综合素质。

参考文献

[1] 彭惠民，胡先明.《普通生物学》课程中的兴趣教学方法探讨[J].医学教育探索，2009，8（8）：912-914.

[2] 罗h佶，曾杰，李妍，等.利用网络资源优化医学生物化学教学[J].生物学杂志，2016，33（4）.

[3] 周晶晶，李震宇，黄训涛.浅谈如何优化教学内容[J].科技咨询，2013（5）：203.

第2篇：纳米生物技术学范文

关键字：纳米技术；园艺植物；应用

纳米科技是20世纪80年展起来的交叉、前沿的新兴学科领域，将对未来的科技、经济和社会发展产生重大影响。纳米技术，是指在1～100nm尺度上，研究物质的结构和性质的多学科交叉的前沿技术，其最终目标是用分子、原子以及物质在纳米尺度上的特性，制造具有特定功能的产品，实现生产方式的革命。近年来，纳米技术正在向生物医药、信息、能源和环境、航天航空、海洋、国防等高科技领域渗透，显现了其广泛的应用性和较强的市场潜力。因此，各国政府和企业都不惜投入巨资研究并开发纳米技术，占领战略制高点，抢占世界市场[1]。

纳米微粒自身具有特殊的性质，有着广阔的应用领域，因此纳米微粒的制备引起了广大的关注。纳米技术与生物技术相结合，并应用于生物领域，便形成了一种新的多学科交叉技术，即纳米生物技术。纳米生物技术是一个正逐渐发展的新兴领域[2]。近年来，纳米技术在园艺上的应用主要是植物生长调节剂、温室大棚薄膜、温室保温毡、生物微肥、果蔬保鲜、高效杀菌剂抑菌剂。

1 纳米技术在调节植物生长方面的应用

植物生长调节剂是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质，用于调节植物生长发育的一类农药，包括人工合成的化合物和从生物中提取的天然植物激素。经过纳米生物技术处理后，植物生长调节剂颗粒粒径减小，因此可以更有效地被作物吸收，提高它的利用率。

三十烷醇（TA）纳米制剂处理后，对幼苗生长促壮效应更明显，表现在增加苗高、根长、根数以及增加叶片鲜重、提高叶绿素含量、增加酶活性。以相同浓度的TA原剂为对照，TA纳米制剂均在不同程度上比原剂的作用效果好[3]。

2 纳米技术在园艺产品保鲜方面的应用

当前，园艺产品保鲜方面存在以下问题：一是果实的代谢很旺盛，释放乙烯等气体，容易导致果实后熟加快；二是产品易于失水；三是易被微生物侵蚀引起腐烂。因此，保鲜的主要难题应是防后熟、防失水、防腐等方面。

在模拟园艺产品冷藏环境中，TiO2/ACF-Pt光催化降解乙烯。活性炭纤维（ACF）表面先溅射沉积纳米Pt，再进行TiO2附着，能提高降解乙烯的能力。活性碳纤维（ACF）独特的孔隙结构和表面特性，在较高湿度下低浓度气相物质的吸附方面具有明显的优势。纳米光催化技术在消除有机气体时具有能耗低、反应条件温和、可减少一次污染等优点。其中纳米二氧化钛（TiO2）以其活性高、价格便宜、对人体无害等特征被认为最佳的光催化剂。因此，纳米Ti02光催化降解乙烯技术具有良好的应用前景。把ACF的高吸附性与纳米TiO2良好的光催化性优势结合，以ACF为载体负载纳米Ti02（Ti02/ACF），一方面，解决纳米Ti02负载问题；另一方面，ACF的吸附能力使低浓度气相物质在纳米Ti02附近聚集，能提高光催化反应速率。对有效地清除园艺产品冷藏环境中乙烯是有利的。贵金属铂（Pt）具有较高催化活性、优异电化学性能而备受关注[4]。

甘肃省农科院农产品贮藏加工研究中心研制成功一种新型纳米硅基氧化物（纳米SiOX）保鲜果蜡，可在果蔬表面形成一种天然可食性蜡膜，能满足不同果蔬和不同涂蜡方法的需要。这种新型保鲜果蜡以天然动植物蜡为成膜剂，加入纳米硅基氧化物等天然材料，主要用于果蔬采后上光打蜡。该果蜡涂于果蔬表面后形成一层光亮、透明的可食性蜡膜，可食性涂膜的保鲜功能主要表现在：具有良好的气体选择透过性，使果蔬呼吸强度下降和乙烯释放量降低，从而推迟生理衰老，减少营养成分的损失。采收后果蔬水分损失很大，涂膜处理使果蔬表面形成一层均匀透明的薄膜，可阻止水分蒸发；封闭果蔬表面的微小损伤，同时又是杀菌剂和保鲜剂的有效体，从而减少致病菌的侵染，延长贮藏期和货架期，提高果蔬档次和市场竞争力。 经甘肃省医学科学研究院卫生安全毒理学检验，这种果蜡属无毒产品[5]。

通过用纳米分子筛保鲜膜对白菜型油菜进行气调保鲜研究，得出以下结论：用纳米分子筛保鲜膜包装后，可以有效抑制小油菜的呼吸作用，延长保鲜期。室温下保鲜期可达3 d，结合冷藏（6℃）保存时，保鲜期可达13 d以上。由于纳米分子筛具有独特的气体选择性， 因此是一种具有广阔前景的气调包装添加改性剂[6]。

3 纳米技术在防治病虫害方面的应用

园艺上，病虫害的防治日趋重要。在各种植物中，草坪植物遭受病害危害仅次于果树、蔬菜和少数经济作物。病害降低了园艺植物的实用价值和观赏价值。目前，纳米技术在灭菌抑菌方面的应用主要有：光半导体材料本身没有抗菌功能，它所具有的光催化特性赋予其抗菌性能（Matsunagaetal，1985） Ti02的光催化作用能破坏DNA双链结构；同时许多无机化合物或无机离子也能被Ti02光催化降解成毒性较小或无毒的产物。

纳米Ti02具有以下优点：[7]①对紫外光的吸收率较高，可直接利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光，激发生成电子一空穴对；②具有良好的抗光腐蚀和化学稳定性；③具有较深的价带能级，氧化还原能力强，具有较高的光催化活性；④对很多有机污染物有较强的吸附作用；⑤具有广谱、长效的抗菌特点；⑥安全无毒。

王芳、谭洁文关于硅制剂对草坪草四种病原真菌的抑制作用研究表明，纳米硅对立枯丝核菌致病性的抑制作用较强，抑制率为6.19%。经过硅处理的叶片对禾炭疽刺盘孢菌具有较明显的抗性，其抑制率为37.02%[8]。

T.K.Barik.B.Sahu.V.Swain关于纳米硅对害虫的控制实验表明，纳米硅制剂可以有效的杀死害虫。通常，在虫体的表皮存在多种脂质作为水屏障，使害虫免遭干燥环境的影响。而纳米硅制剂能够被虫体表面的脂质吸附，使脂质丧失其作用，然后达到杀虫的目的。这种制剂涂在茎和叶的表面，不会影响植物组织的光合作用和呼吸作用，也不会影响基因的表达[9]。

70%纳米欣可湿性粉剂是一种高效、低毒、低残留、广谱、内吸性苯并咪唑类杀菌剂，具保护和治疗双重作用。其作用机理是喷施于植物表面被植物体吸收后，经一系列生化反应，被分解为甲基苯并咪唑-乙氨基甲酸酯，干扰病菌有丝分裂中纺锤体的形成，使病菌孢子萌发长出的芽管扭曲异常，芽管细胞壁扭曲，从而使病菌不能正常生长而达到杀菌效果[10]。

M.K. Sarmast等关于纳米银胶体在Araucaria excelsa R.Br组织培养中能够降低细菌感染的实验证明，将离体的植物组织或浸泡在纳米银胶体的溶液中或将适量的纳米银直接加入培养基中，均能降低植物组织培养中的细菌污染，而且对植物以后的生长没有任何副作用[11]。

4 纳米技术与纳米肥料

以“盐肥柱撑”技术为核心，重点研究现代微生物技术，结合纳米插层技术、植物种植技术和化学工程技术等多学科的技术制成纳米生物有机肥。实验表明，使用该肥料后，植株根系发达，生长速度超常，反季节能力强，作物果实饱满，品质明显提升，成熟收获期提前，与常态种植相比平均增产幅度不低于15%[12]。

此外，2007年华龙肥料技术有限公司首次将纳米碳应用到农用肥料中。研究结果表明，在肥料中添加纳米碳，可使谷类作物增产10%～20%，蔬菜作物增产20%～40%。在增产的基础上，可使小麦籽实脂肪含量增加，蛋白质含量减少。同时该技术也在花卉上进行了不同品种的试验，均得出有突破性的结论。现主要研究花卉生产中。纳米碳粉的加入，对降低肥料用量，以及提高花卉观赏特征的影响，为今后探索纳米碳在改善花卉品质方面的深入研究打下基础[13]。

5 展望

纳米微粒自身具有特殊的性质，有着广阔的应用前景，纳米微粒的制备引起了广大的关注。相信在不久的将来，纳米技术的发展将日新月异，其在生命科学领域的发展应用将非常迅速。

（收稿：2013-05-16）

参考文献

[1]徐辉碧，杨祥良等.纳米技术在中药研究的应用.中国药科大学学报[J]，2001，32（3）：161-1651.

[2]姜忠义，王艳强.纳米生物技术及其应用[J].现代化工.2002，22（4）：10-13.

[3]姜宇. 三十烷醇（TA）纳米制剂的制备及对小麦、绿豆种苗生长的影响[D].辽宁师范大学，2009.

[4]叶盛英，艾广建.离子溅射Pt对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响[J]农业工程学报. 2009，1：260.

[5]新华社. 甘肃省农科院研制成功新型纳米保鲜果蜡 西北园艺 2004，2：55

[6]郭玉花，黄震等.纳米气调包装新鲜小油菜保鲜研究[J].北方园艺. 2008，6：214-216.

[7]张萍. 纳米TiO2光半导体植物抗菌材料及其生物学效应研究[D]. 中国农业科学院， 2007.

[8]王芳，谭洁文. 硅制剂对草坪草四种病原真菌的抑制作用 第四届全国农药交流会论文集

[9]T.K.Barik.B.Sahu.V.Swain.Nanosilica—from medicine to pest control. Parasitol Res. 2008，103：253258.

[10]新加坡利农私人有限公司北京代表处.高效杀菌剂—纳米欣[J].西北园艺.2006，6：42.

[11] M.K. Sarmast. nano silver treatment is effective in reducing bacterial contaminations of Araucaria excelsa R.Br.var.glauca explants[J] Acta Biological Hungarica. 2011，62：477-484

[12]张建军. 正光纳米生物有机肥在现代农业中的应用与未来展望[J].四川农业科技.2011，（2）：45-46

第3篇：纳米生物技术学范文

英文名称：China Medical Engineering

主管单位：中华人民共和国卫生部

主办单位：中国医药生物技术协会;中华人民共和国卫生部肝胆肠外科研究中心

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-2019

国内刊号：11-4983/R

邮发代号：42-273

发行范围：

创刊时间：2002

期刊收录：

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

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第4篇：纳米生物技术学范文

【关键词】药物 制剂 新技术

药物制剂在医药学及药物制造工业中都占据着重要地位。在我国的长期医疗保健事业的发展中，我们不断引进先进的药物制剂新技术，来促进药物制剂质量、作用的提高和完善。当然，随着各种边缘学科甚至自然科学的渗透，药物制剂也发生了深刻的变化，新技术的发展和应用是药物制剂必须面对的课题。本文简单概述了几种新技术在药物制剂中的应用（以中药制剂为例）。

一、几种新技术在药物制剂中的应用，以中药制剂为例

（一）纳米技术在药物制剂中的应用。

纳米技术在中药制剂中已经取得了重大突破，纳米中药也获得了巨大成就，主要应用于：病理学诊断、癌症早期诊断、遗传诊断、器官移植、基因治疗、纳米机器人治疗疾病等。纳米中药的含义是：粒径小于100nm的有效的，中药成份、部位、原药以及复方制剂。纳米技术在中药制剂的应用解决了中药的毒副作用、时效性慢、溶解性能差、生物利用度等问题，填补了我国药物现代化、突破性、原创性技术平台的空缺。纳米中药微囊是纳米技术应用到中药领域的作品，为广大患者带来了福音。但是，纳米技术是一把双刃剑。纳米在常温下，由于布朗运动，使得它悬浮在液体或空间之中，进而通过人体的呼吸系统、皮肤、毛囊、甚至五官进入到病患体内，因此，它的危害要比粉尘的危害大，所以，对待纳米技术在中药制剂上的应用我们要一分为二，用严谨、科学的态度来解读。

（二）中药提取浓缩技术在中药制剂中的应用。

我国的中药提取应用技术的发展，呈：从静态到动态、从单元设备到多缸连续、蒸馏芳香性成分。其中最新被推广应用的逆流缸连续提取技术、超临界流体萃取技术及药酒恒温循环提取技术，简称为：（SFE）在近年来被许多诸如：美国、德国、日本等国家所关注并重视，并且已经归入到其国家的食品医药工业体系之中了，在其国家得到了大力发展。20世纪70年代的提取技术一般采用：从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取啤酒花精以及从烟草中提取尼古丁，而20世纪90年代至今，提取技术采用的是：从红花中提取红花苷及脂苷、从月见草中提取月见草油、从长春花中提取长春花碱、从沙荆中提取沙荆油，这种在临界状态下提取方式已经被广泛应用于制药工业中。

浓缩技术是药物制剂生产的重要工序。随着社会经济的发展，人们对药物生产的质量提出了更高的要求，促使中药制剂不断开发了高效、剂量小、毒副作用小且易被患者服用的药品，正因如此，薄膜式、反渗透法浓缩以及离心薄膜式重要提取液技术得到大力发展且被广大患者认可。

（三）脂质体技术在中药制剂中的应用。

脂质体属于一种靶向给药系统、定向药物载体的新型药物制剂。它能够改变被包封药物的内在分布，因为它具有类细胞结构，主要通过网状内皮系统激活的自身免疫机能进入病患者的体内，其给予的药物主要蓄积在肝、脾、骨髓、肺等组织器官中，从而降低药物的毒性、减少药物用量以及提高药物治疗指数。脂质体具有生物膜特性，能够应用于：疾病的诊断和治疗、生物物理、免疫研究、生化学、免疫诊断学等诸多领域。

脂质体技术的研究要从邓英杰说起，邓英杰等研究人士首先研究并制成了黄氏制成脂质体，从而提高了黄氏多糖脂质体的稳定性并且增加了其免疫活性。总之，脂质体技术的应用成为了目前药物制剂研究的新动向。

（四）中药生物增效技术在中药制剂中的应用。

中药生物增效技术的理论依据是;在生物酶工程技术的基础上，融合四大前沿领域，即：生物酶工程、基因工程、生物医药工程、人体科学，以天然野生的动植物作为基本的药液提取原料，在加以结合传统的中医药理论进行生物技术加工，从而达到增效。

举个例子：背景梵事生物技术研究所采用中草生物增效技术，对中草药的加工进行了探索，主要应用于各类水解酶和部分工具酶的结构重组。

中草生物增效技术主要做到：百分百的利用原材料，节约能源，降低生产成本，提高药剂药效。经过中草生物增效技术的改善的药剂都具备：增强病患者的免疫调节内分泌功能、促进病患者排泄和增进食欲、降低病患者的血脂含量、改善病患者的疲劳状态、抗肿瘤等积极有效作用。

二、结语

综合全文几种新技术在中药制剂中的应用，可以看出新技术的渗透作用很强烈，且是满满的正能量。我国当前的医药学及医药加工制造工业要不断反思，充分利用新技术的优势，为我国的药物制剂事业做出贡献。期望本文的概述起到一定的积极作用。

参考文献：

[1]关皎.药物制剂新技术与药物新剂型设计性实验的探索与实践[J].2012（6）.

[2]杨祥良.药物制剂新技术在现代中药研究中的应用[J].2005（3）.

[3]陈茂伟.药物制剂新技术概述及其药剂制作中的实例研究[J].2011（7）.

[4]邱树毅.药物制剂新技术在药物研究中的应用[J].2007（6）.

第5篇：纳米生物技术学范文

Intelligent Nanomaterials

2012，837p

Hardcover

ISBN9781848213678

Ashutosh Tiwari等著

新材料作为工业发展的根本推动力之一，为新产品问世，进而增加社会财富奠定了基础。最近10年，基于纳米结构的特殊行为，具有独特性能的材料大量涌现。

本书旨在对智能纳米材料领域的最新研究进展进行介绍，包括：分子设备材料、仿生材料、混合型功能聚合物复合材料、信息和能量转化材料以及环境友好材料。

全书共分4部分 22章。第1部分，无机材料，含第1-7章：1.半导体量子点的合成、表征及自组装；2.一维半导体金属氧化物：合成、表征及相应气体传感器的应用；3.稀土绝缘纳米晶体：基于改进发光性能的纳米荧光粉的等离子体显示板；4.非晶态多孔复合氧化物：一种新型高度灵活的材料；5.纳米氧化锌及其应用；6.应用于空间及能源领域的智能纳米材料；7.智能玻璃：热致变色薄膜及纳米复合材料。第2部分，有机材料，含第8-11章：8.纳米聚合物、胶束及核壳材料；9.纳米材料与酞菁类的复合材料；10.碳和聚合物材料的纳米复合体及其在能量转换装置中的应用；11.纤维素生物塑料在生物医药中的发展。第3部分，生物材料和设备，含第12-14章：12.智能水凝胶纳米复合材料；13.防渗技术：聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料；14.基于聚合物/复合材料的智能传感器。第4部分，含第15-22章：15.药物输送中的水凝胶纳米粒子；16.应用于生物分子的纳米晶体生长机制；17.组织和细胞中单一生物分子的量子点检测、识别和跟踪；18.基于纳米纤维的医疗设备；19.作为核医学新材料的纳米载体系统；20.面向纳米仿生设备的纳米仿生材料；21.用于医学诊断的脂质纳米生物传感器；22.聚合物纳米纤维及其在传感器中的应用。

本书作者之一Ashutosh Tiwari教授，毕业于印度阿拉哈巴德大学，材料化学家，是先进材料快报的主编，就职于瑞典林雪平大学（Link & ouml；Ping University）生物传感器和生物电子学中心，于2011年获得声誉极高的“材料科学创新奖”。

本书适合于具有不同背景的研究者，诸如化学、材料科学、物理、生物科学和工程等。它不仅可以作为研究生和本科生的教科书，也是一本很好的针对材料科学、生物工程、药学、生物技术和纳米技术工作者的参考书。

张文涛，副研究员

（中国科学院半导体研究所）

第6篇：纳米生物技术学范文

本书分为4部分，14个章节，每个章节都由该领域专家撰写，以简介开始，以总结与展望结束。第1部分 刺激响应聚合材料，含第1-6章：1.智能热响应（温敏）生物材料，1.2热响应聚合物；1.3温敏表面；1.4表面特性；1.5细胞培养与组织工程应用；1.6色谱分析法。2.光触发偶氮苯，2.2偶氮苯基光激活材料；2.3光电开关偶氮苯基材料；2.4光致变形偶氮苯基材料。3.药物运载与输送过程中运用γ射线进行智能聚合物网络的功能化，3.2一般概念；3.3聚合物的辐射合成与改性。4.基于智能聚合物的生物医用装置，4.2刺激响应型聚合物；4.3敏感型水凝胶；4.4药物输运过程中的响应型材料；4.5组织工程中的智能聚合物；4.6医药装置的种类。5.抗原运输中的佐剂与载体，5.2作为抗原载体的响应型聚合物；5.3刺激响应型聚合物佐剂的影响因素。6.医药应用中的先进材料-环糊精，6.1包合物；6.2包合物制备；6.3环糊精的发展历史；6.4均衡；6.5成形包合物的确认；6.6药学中环糊精的应用；6.7环糊精在医药传送系统中的应用；6.8环糊精作为增溶剂的应用；6.9包含环糊精的制药配方。

第2部分 智能纳米材料，含第7-11章：7.智能可穿戴系统，7.2智能聚合物的分类；7.3应用；7.4可穿戴系统的当前特性。8.智能纳米材料的功能化，8.2功能化剂；8.3碳纳米材料；8.4纳米二氧化硅；8.5功能化确认。9.癌症治疗中智能纳米结构材料能起的作用，9.2实验性；9.3智能纳米结构材料控制癌症细胞相关结果。10.显示器、荧光灯与太阳能电池中的量子刀与敏化剂基先进材料，10.2量子刀与敏化剂基先进材料。11.导电聚合物纳米复合材料的纳米纤维，11.1导电聚合物；11.2纳米结构导电聚合物；11.3导电聚合物纳米复合材料中纳米纤维的导电性能；11.4导电聚合物纳米复合材料中纳米纤维的应用。

第3部分 智能生物系统工程，含第12-13章：12.刺激响应型氧化还原生物聚合物，12.2合成、表征与机理；12.3刺激响应型氧化还原与导电行为；12.4生物传感器。13.茂金属催化剂体系商用热塑性塑料特性，13.2茂金属催化剂体系；13.3茂金属热塑性塑料。

第4部分 理论与建模，含第14章：14.温敏区钍单硫族化合物的弹性系数与结构常数，14.2构想；14.3评估。

本书适合化学、材料科学、物理、配药学、医学、生物医学工程方面的大学生与研究工作者作为教科书阅读，同时可以作为材料科学、生物工程、医学、药学、生物技术与纳米技术领域的研究工作者的工具书。

第7篇：纳米生物技术学范文

一种新型的基于纳米技术的生物传感器在高度准确检测沙门氏菌等食源性病原菌方面正显示出巨大的潜力。

美国食品药品管理局已经发行了一本名为《有害病菌名录》（Bad Bug Book）的手册。该手册提供了关于食源性致病微生物和天然毒素的基本情况，其中包含所有人们想了解的有关沙门氏菌、大肠埃希氏菌、原生寄生生物、蠕虫、病毒、天然毒素和其他有毒物质的信息。当你吃下的汉堡包中含有这些物质时，它们会使你生病难受，甚至会置你于死地。疾病防控中心（CDC）持有的统计资料令人感到恐惧。据估计，在美国食源性病原体每年会造成约7600万人发病，32.5万人住院，5000人死亡。

沙门氏菌、李氏杆菌和弓形虫这三种病原微生物每年会引起1500人死亡。沙门氏菌是造成食源性死亡最常见的原因，每年会引发数百万例食源性疾病。沙门氏菌来源于生的或未煮熟的鸡蛋、半生不熟的畜禽肉、奶制品、海产品、水果和蔬菜――几乎包括我们所有的食物。因此，对食源性致病菌（特别是沙门氏菌）的早期检测是进行微生物学分析、保证食品安全的重要任务。科学家已经开发了多种检测该病原体的方法；然而，检测速度和灵敏度仍然是最大的挑战。一种新型的基于纳米技术的生物传感器在高度准确检测食源性病原菌方面正显示出巨大的潜力。

美国农业部的农业工程师博森・帕克（Bosoon Park）表示：“对食源性致病菌的早期检测是预防疾病爆发和保证公共卫生安全的关键。目前的检测技术，例如ISO6579法、荧光抗体技术（FA）、酶联免疫吸附反应（ELISA）、聚合酶链式反应（PCR）等，不但耗时、繁琐，而且灵敏度低。” 帕克还是由乔治亚大学和韩国食品研究所的科学家组成的科学团队成员，该团队研究出了一种新型的检测食源性细菌的有效方法。

乔治亚大学物理系副教授赵义平博士表示：“我们基于纳米技术的生物传感器在高灵敏度和高准确性地检测蛋白质、病毒和细菌方面显示了巨大的潜力。这种仿生异质纳米棒检测方法在食品安全行业和生物医学诊断方面具有巨大的潜力。”

该研究小组还包括乔治亚大学传染病系的拉尔夫・特瑞普（Ralph A. Tripp）博士。他们通过掠射角沉积技术（GLAD）制备薄膜法构造了异质结构的硅/金纳米棒阵列，并使用抗沙门氏菌抗体和有机染料分子使其功能化。由于硅纳米棒高厚径比大，附着在硅纳米棒上的染料分子在捕获和检测沙门氏菌时能够产生强荧光。

帕克认为，传统的用于检测食源性病原体的微生物技术（如ISO 6579法）通常需要5天时间才能获得阳性结果，其过程包括预培养、选择培养和菌落鉴定，这些操作既耗时又费力。传统培养方法的另一个缺点是对低污染水平的样本灵敏度差。

很多研究人员已使用了荧光抗体技术（FA）检测沙门氏菌。虽然荧光抗体技术能够节约时间，但为了观察到可检测的荧光信号，它要求样本中要有足够多的病原体。这常常意味着增菌培养技术要优先于免疫荧光显微镜技术。因此，荧光抗体技术尚未成为检测沙门氏菌的常规方法。

纳米技术在设计可靠检测食源性病原体的传感器方面正发挥越来越大的作用。赵义平教授说：“所有用于生物传感的纳米结构都有两个特点。首先，它们具有某些针对被分析物的识别机制，例如抗体或酶。其次，它们能够从被分析物中产生特定的信号，并且这种信号能够由纳米结构自身产生或者由固定或包含在纳米结构中的信号分子产生。”

傅俊学是赵义平教授研究小组的一名研究生，他指出，单组分纳米结构很难同时固定识别分子和信号分子。而异质纳米结构则为解决这一问题提供了良好的平台。因此，不同功能的分子能够被固定在异质纳米结构的不同组分上，从而增强检测的灵敏度和特异性。在实验中，赵义平教授成功地利用连接在金纳米棒上的抗体捕获了单个沙门氏菌，并被固定在硅纳米棒上的大量染料分子检测。

大体上，如果选择合适的抗体与纳米棒上的底物相连，则本项研究的结果能够被用于检测其他食源性致病菌，如大肠埃希氏菌、葡萄球菌，以及食物毒素。此外，荧光检测染料还能够被其他类型的染料或量子点替代，进行多重检测。

这种新型的纳米生物传感器可以被广泛用于食品工业、食品安全检测机构、政府食品安全监管机构和从事食品安全与生物安全的研究人员。

血型转换器

一种新型机器将使任何血型转换成为通用血型，从而降低致命的输血混淆风险。

2003年，正在美国北弗吉尼亚州一家医院里等待肠道手术的托尼娅・布朗突然决定换到更靠近窗子的床位。这次换床最终要了她的命。手术中，布朗错误地接受了约1000毫升A型阴性血，而她是O型阳性血。调查显示，一名医务人员提取了错误的病人血液。手术数分钟后，31岁的布朗发生了致命的溶血反应，导致血压骤降和肾衰竭。

血液混淆尽管鲜有发生，却仍然是血液医学中最可怕的错误之一。位于休斯顿州得克萨斯大学M.D.安德森癌症中心的血液专家凯瑟琳・萨扎玛（Kathleen Sazama）博士说：“这是当今最大的威胁。”即使一盎司（约28.35克）的血细胞不匹配，也会引起可能致命的免疫反应，从而造成血液凝块和内出血。

但是现在，马萨诸塞州一家叫做ZymeQuest的生物技术公司的科学家们也许即将消除多数输血错误，从而确保医院获得稳定的血液供应。他们的解决方案是利用一种设备将所有血型的血液转换成O型，即四种主要血型中因能安全输入几乎任何病人而最为需要的血型。ZymeQuest公司的首席执行官道格拉斯・克里鲍恩（Douglas Clibourn）说：“按下‘开始’按钮，机器就会完成所需的转换过程。”

这种如洗碗机大小的机器的秘密在于丹麦哥本哈根大学汉里克・克劳森（Henrik Clausen）近期发现的两种酶，它们能将红血球表面的糖分子分解。这些被称为抗原的分子散布在细胞膜上，并决定一个人的血型是A、B、AB还是O型。如果你接受了错误的血液，血浆中的抗原就会诱发抗体攻击外来的抗原。

第8篇：纳米生物技术学范文

2.湖南工业大学 包装与材料工程学院，湖南 株洲 412007）

摘要：本文以科研实践模式为核心，树立正确的专业认识和增强专业归属感；培养学生的自主学习和科研创新能力等方面，探讨了生物技术高素质创新人才的培养，对高等院校培养高素质的创新型人才培养的改革提供参考。

关键词：生物技术；本科生；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0097-02

2010年《国务院关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定》出台，将生物产业作为战略性新兴产业大力发展，从国家发展战略上把生物产业作为新的经济增长点，必须依靠生物学领域的重大突破和大量的具有创新能力的生物类专业人才[1，2]。因此，在现代生物科学的发展下，如何培养大批具有创新思维和能力的生物专业应用型人才，具备适应生物产业作为经济新增长点，是我们从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨的问题。笔者以湖南工业大学生物技术系为依托，从学生对专业的认识、教学模式的改进、学生参与科学技术的研究开发积极性等方面为突破口，全面提高生物技术本科生创新能力，取得了较好的效果。

一、树立正确的专业认识和增强专业归属感

生物技术不仅包括生命科学的所有次级学科，同时又结合了化学、数学、微电子技术、工程学、计算机科学等尖端基础学科，具有典型的多学科交叉特性，因此，生物技术专业课程设置涉及面广。但由于总学时的限制，专业课所占的比重相对较低，尤其是当前现代生物科学的日新月异发展下，生命科学的研究与发展关系到人类的生活和社会的发展，学生要解决诸如人类社会面临的人口健康、粮食能源、资源环境等领域的问题进行深入研究缺乏相应的知识基础和视野，难以在实际工作中运用专业知识解决专业问题，导致目前生物类本科毕业生从事本专业技术工作的比例较低[2]。同时，由于网络上对生物技术专业的负面的宣传和介绍，一些家长和学生认为生物技术类专业就业率较低，导致部分学生不愿意学生物技术专业；尤其是我校的生物技术专业学生觉大部分是调剂生，而且我校生物技术专业之前是挂靠在包装与材料工程学院，对选择生物技术专业存在一定的抵触，他们在入学后，思想观念如不能得到及时转变，将会对专业前途感到迷茫，学习积极性不高。

为改变生物技术专业面临的这一现状，首先从入学教育上抓起，要依托湖南工业大学生物技术系、绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室和生物医学工程硕士点的学科和师资力量，以各位教授和博士研究方向，结合生物技术专业实际的特点，着重介绍生物技术专业的运用范围和在实际中能解决的问题，让学生了解生物技术专业，认识到生物技术的重要意义，激发学生的学习兴趣；同时在低年级开设一些体现生物技术前沿讲座，向学生传达最新的生物技术专业研究成果和应用推广情况，培养学生具有较强的专业归属感[2，3]。

二、改进教学模式，培养学生的自主学习和科研创新能力

作为教学的对象接受知识的主体，生物类课程的许多知识都以描述性的语言为主，大多数教师运用多媒体教学手段，采用灌输式、填鸭式教学方法，老师讲，学生做笔记，很难实现老师与学生的“双向互动”[4]。而在现代生物科学的日新月异发展下，为了具体落实生物技术专业学生的创新能力培养，教学方式要有所改进。在课堂上可以采用启发式、辩论式和讨论式等多种教学手段，将教学内容多层次、多角度地展现相出来，带动课堂的学习气氛，使学生由“被动”转化为“主动”、由“依赖”转化为“自觉能动”学习[4，5]。

在教学内容上我们也做出了对应的改进，改变过去以分割知识点和单元模式为主要授课内容，采取了注重新和精的原则，通过适当地整合知识点使之成为一个案例，表达一定的技术原理和方法，使学生可以借鉴、移植，在以后的学习和工作中解决实际问题[5，6]。同时要及时将本领域的最新研究成果、新技术、前沿发展动态引入到课堂教学中，结合生物技术专业学科交叉的特点，将不同的学科之间知识联系，培养学生科研意识。

三、建立科研实践模式，提高W生科研创新能力

生物技术专业是一个实验性和实践性很强的学科，在整个学生培养体系中实验教学占有很大的比重，注重实验项目与实验技术的综合与创新[7，8]。在现代生物科学的高速发展下，生物技术专业其实验教学改革目的和基本思想是培养学生的创新能力，主要采用实验项目与理论教学及教师科研项目相结合的教学方式，以开放性实验管理，增设综合性实验，有利于学生创新能力和创新意识的培养[8]。

目前，在一般的教学研究型地方院校，教师科研能力不强，部分学生对科研缺乏直观的认识。为培养学生的创新能力、科研意识，湖南工业大学在向教学研究型大学转型情况下，生物技术专业以湖南省生物医学工程重点学科建设为龙头，以绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室中心为平台，以教师高水平科研课题为依托，给学生个性发展空间，全面推动大学生自主创新研究。

我们以《基因工程》实验课程为例，通过验证性实验学习基本的实验技能，结合曾晓希教授的国家自然科学基金《土壤重金属生态毒性修复过程中的微生物群落结构和功能研究》，设计一个“重金属污染土壤中抗镉微生物基因的筛选鉴定”实验，时间为两周，整个实验分为以下四个部分：抗镉微生物的分离与鉴定、微生物抗镉基因提取与鉴定、抗镉基因DNA与载体的重组与筛选、抗镉基因在质粒的表达，实验将《基因工程》课程讲述的内容与用到的各种分子生物学技术有机地联系在一起，使学生有参与科研概念和过程。同时将学生分为四个小组，每个小组独立完成本组实验，锻炼学生的团队精神和科研协作能力。同时在实验过程中，同学们非常活跃，提取许多疑问和想法，努力将实验设计做的符合课题的要求，并且每一个实验都是一脉相承的，前一个实验没有做好都会影响后续的实验，这对学生动手能力，分析问题和解决问题能力都有很好的锻炼。同时，有助于培养学生的创新意识、创造精神，有利于学生科研创新能力全面提高[1，8，9]。

在生物技术高速发展的时代背景下新进展、新技术、新成果层出不穷，新的研究热点和学科不断涌现[9]。在生物技术专业学生教学中应注重以学生为主体，调动学生科学研究的积极性，培养学生的专业兴趣和社会适应能力，全面提高生物技术本科生创新能力。

参考文献：

[1]谢旭辉，胡忠.21世纪生物技术创新人才培养模式的探讨[J].高教论坛，2006，（1）：46-49.

[2]严明理，刘丽莉.生物类本科生创新能力培养方式探索[J].当代教育理论与实践，2014，6（7）：147-148.

[3]刘超，洪法水.生物科学本科生科研创新能力的培养[J].实验室研究与探索，2012，32（2）：206-208.

[4]蒋永荣，方成，夏金虹.基于学科交叉培养本科生创新能力的探索[J].高教论坛，2015，（7）：45-48.

[5]姜勇.科研实践模式提升生物技术专业人才综合素质的研究[J].中国教育技术装备，2015，（21）：168-169.

[6]王雪琴，谭晓蓉，张璐，等.生物技术专业本科生科研创新能力培养模式探讨[J].教育教学论坛，2013，（42）：213-214.

[7]朱杰，张艺馨，蒋尔鹏，等.生物技术专业本科生创新能力培养探讨[J].基础医学教育，2015，17（7）：604-606.

第9篇：纳米生物技术学范文

 

关键词： 纳米技术;纳米材料;食品安全 

 

纳米技术是20世纪末兴起并迅速发展的一项高科技技术,随着研究的深入和科学的发展,纳米技术已经日趋成熟并广泛的应用于各种领域,近年来纳米技术在医药上的许多研究成果正逐步地应用于食品行业,在此技术上开发、生产了许多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,纳米材料在食品安全上也发挥着越来越重要的作用。 

纳米是一种几何尺寸的度量单位,l纳米为百万分之一毫米,即十亿分之一米的长度。以纳米为基础的纳米技术在20世纪90年代初起得到迅速发展并先后兴起了一系列的像纳米材料学、纳米电子学、纳米化学、纳米生物学、纳米生物技术和纳米药物学,纳米技术就是一种多学科的交叉技术,最终实现利用纳米机构所具有的功能制造出有特殊功能的产品和材料。因此,利用纳米技术制造出来的材料就具有微观性和一些普通材料所不具有的功能。 

随着纳米技术的发展,纳米食品生产也取得了很大的成就。目前,纳米食品产品超过300种,一些带有纳米级别添加剂的食品和维生素已经实现商业化。据预测纳米食品市场在2010年将达到204亿美元,因此纳米技术在食品上的研究有着很大的发展潜力。纳米技术在食品上的研究和应用主要包括纳米食品加工、纳米包装材料和纳米检测技术等方面。 

所谓纳米食品是指在生产、加工或包装过程中采用了纳米技术手段或工具的食品。纳米食品不仅仅是指利用了纳米技术的食品,更大程度上指里哟个纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。尤其是利用纳米技术改造过结构的食品在营养方面会有一个很大的提高,在这方面应用最广泛主要有钙、硒等矿物质制剂、维生素制剂、添加营养素的钙奶与豆奶、纳米茶等。 

然而纳米食品也存在一些问题,首先由于对于纳米食品的加工主要是球磨法这就使得在纳米食品生产的过程中容易产生粉料污染,同时现有的纳米技术也会产生成材料的功能性无法预测,纳米结构的稳定性不高等问题。纳米食品还存在另外问题那就关于纳米食品的安全检测并没有个一个同一的标准。目前,国际上尚未形成统一的针对纳米食品的生物安全性评价标准,大多数是短期评价方法,短期的模型很难对纳米食品的生物效应有彻底的认识。而部分纳米食品存存在一些有害成分,并且经过纳米化后,这些物质更加很容易进入细胞甚至细胞核内,因此副作用也就越大,而这些由于安全检测的标准不统一可能在检测的时候检测不出来,因此纳米食品的安全标准有待进一步统一。虽然纳米食品存在一系列的问题但是纳米技术在食品包装和保险技术中却得到了很好的应用。 

首先,在已有的包装材料中加入一定的纳米微粒可以增加包装材料的抗菌性从而产生杀菌功能。目前一些冰箱的生产技术中已经应用了这种技术生产出了一些抗菌性的冰箱。 

其次,由于纳米材料的特殊性质,加入一定的纳米微粒还可以改变现有的包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。目前,部分学者已经成功的将纳米技术应用玉改进玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韧性。同时,由于纳米微粒对紫外线有吸收能力,因此在塑料包装材料中加入一些纳米微粒还可以防止塑料包装的老化,增加使用寿命。从而为食品生产提供了性能更加优越的包装容器。

第三,由于纳米材料的力磁电热的性质,使得纳米材料有着优越的敏感性。一些学者已经在研究将纳米材料的敏感性应用到防伪包装上面并取得了一定的成就。新的防伪包装的产生,无疑能够进一步加强普通食品和纳米食品的安全。 

第四,经过研究发现纳米技术和纳米材料的一些性能能够很好的解决食品的保鲜问题。