纳米技术研究

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纳米技术研究范文第1篇

1进行纳米生物医学技术教学的主要目标

纳米生物医学技术是一门非常典型的多领域交叉学科，生物医学、材料、化学和物理等学科的内容都包含在内，因此对人才培养的要求自然也非常高[5]。个人认为，应该将教学目标设计为培养学生具备相关领域多元化的知识结构，富有创新精神与思维模式，在纳米医学生物技术的某一或某几方面具有相当的专业实践技能与经验，能够将纳米生物医学的知识和技术应用于实际的科学研究与实际技术产业化之中,对纳米生物医学技术的发展方向和某一领域的当前产业情况主要发展趋势有所体悟，具有技术研究与项目管理实施的基本专业素养和技能。

2实施纳米生物医学技术教学的主要理念

纳米生物医学技术作为一门多领域交叉的新兴学科。作为一门非常强调实践与实用性的应用型技术学科，在纳米生物医学技术的教育教学过程中，我们必须坚持将理论教学与实践教学很好地结合在一起，通过把理论知识教学与课程实验教学、专业科研活动和产业企业课外实践活动整合成一个综合教学体系才能够真正培养学生的学习素质、自主发现、思考和解决实际问题的能力。因此，纳米生物医学技术的教学内容、方法、教学主体和教学对象等基本要素必需共同有机的地结合在一起，协同服务于学科教学目标,以合理的安排与布局，相互相同综合成一个有效的教育教学整体过程。我们应该充分注重激发与引导学生学习与创新的主动性与积极性，立足于提高学生的综合素质，不能像过去只是进行知识的单向传授，因此忽略了培养学生自主学习与思考、解决问题的能力,建立一种双向沟通、激励引导、教学相长的良性循环机制。在这种机制下，学生成为教学活动的主体，被动的接受知识变为主动的学习探索，教学过程也不再是枯燥、单调的知识传递,而是师生双方之间在智慧、思想与感情上的沟通分享。而且，教学模式应注意技巧设计，创造设计一个问题情境，通过好的提问与启发引导学生提出和发现问题，然后就该问题从不同的多个角度来解析与研究，并且进行持续的提问与思考，逐步分析挖掘该问题发生的根本性缘由，同时鼓励学生多角度多层次的寻找答案，通过答案的适度不固定性引导学生的思维发散开来,从而让学生主动学习和分析处理问题的习惯与素质得到良好的培养[6]。

3纳米生物医学技术教学课程体系的设计

纳米生物医学技术课程设置上要考虑多元化。作为一门多领域交叉融合的新兴学科，不是几个学科领域知识的单纯组合,而是将相关的学科都以一种非常紧密、多元化、多层次的联系在一起形成一个整体的。因此在课程设计的时候，教育者必须要充分认识到并理解透彻这些交叉学科之间的内部联系和知识理论结构，并依据这种联系与结构在多个学科的藕合点基础，设计出具有纳米医学生物专业特色的理论课程体系。这时候，对学科知识的划分上也不宜再过于详细，而应更注重该专业的理论特点，让学生的知识背景建立在宽厚扎实的大专业平台上。纳米生物医学技术课程设置上要考虑前沿性。纳米生物医学技术作为一门新兴技术其发展是日新月异的。所以，在教学内容上，我们要注意将该学科的最新前沿研究成果整理出来，及时、适当地融入到课程教学当中，并结合纳米生物医学技术在医学诊疗领域应用的经典实例，以让学生可以更好的理解本专业的发展方向、应用方式和创新思维方法，也让教学内容更加的丰富化和实用化，进而让学生知道如何学以致用，很好地激发强烈的学习兴趣[7]。纳米生物医学技术课程设置上要考虑应用性。纳米生物医学技术作为一门应用型技术，其实验教学对于培养学生将理论知识用于实践当中，主动发现问题、分析问题和解决问题的能力起到不可忽视的作用。因此，学生在独立设计、完成实验的过程中，其专业思维、创新意识、科研素质和动手能力都能得到很好的锻炼。这就要求我们注意控制死板的验证性实验所占的比例，多设置一些具有较好综合性、可设计性和开放性的实验，课程进行过程中也更注重学生实验得出结论的过程而非实验结果[5]。

4CDIO实践教学模式在纳米生物医学技术教学过程中的应用

CDIO实践教学模式是近年出现的一种全新的实践教育模式。CDIO的主要内涵是将构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)与运用(Operate)共同组成一个系统的实践教育方法体系[8]。该方法体系模拟了应用技术从研发到运行的完整流程，能充分培养学生运用主动性和综合性的实践方式来学习与运用学到的专业知识，进而提高学生的综合实践能力，非常适用于纳米生物医学技术教育教学体系。因此，我们应当将这套综合性和操作性都强的CDIO教学模式融入到整个教学活动中，把每个实践能力点的培养都具体落实到实践教学活动中，并且能够很好的与科研活动参与、行业企业实习等课程外实践活动结合在一起，为学生提供一种深度的“学以致用”的宝贵经历和体验，这不仅可以更好地实现学生创新实践能力的培养，还对其人际交往能力和专业思维能力都能提供有益的帮助。

5结语

纳米生物医学技术近年来的发展十分迅猛，同时具有鲜明的交叉与复合特性，能助力整体医学诊疗水平的提高，对人民健康水平的提升起到巨大推进作用。因此如何培养适应专业发展和产业需求的纳米生物医学技术专业人才，是医学院校相关专业高等教育目前所面临的核心问题。通过以上积极教育教学方面的研究探索，以及在后续的教学实践中不断完善与优化，我们若能据此更好地培养出纳米生物医学技术专业的研究与应用兼顾的综合性专业人才，将能发挥更大的教学效果和教育意义，促进人才培养质量和提高和纳米生物技术的更大发展。

作者:刘斯佳 孙健 凌敏 单位:广西医科大学 广西医科大学

参考文献：

[4]顾宁．纳米技术在生物医药学发展中的应用[J]．AdvancedMaterialsIndustry，2002(12)：67-71．

[5]胡建华，张阳德等．促进我国纳米生物医学高端创新人才培养的对策[J]．中国现代医学杂志，2008，18(20)：3070-3072．

[6]胡高，胡弼成．大学教学协同创新论[J]．现代教育科学，2004(4)：109-110．

纳米技术研究范文第2篇

关键词：纳米技术与纳米材料；教学改革；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0029-02

纳米科技是继信息技术之后，人类的又一次技术革命，在人类未来的生活中有着非常重要的影响，纳米科技包括纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米检测与表征等多种学科，是21世纪飞速发展的一门新兴学科，[1]它涉及到物理、化学、生物、电子、机械等多个学科，一个交叉性综合性学科。而纳米材料是整个纳米科技的基础，纳米技术则是整个纳米科技的灵魂，两者在纳米科技中相互交织，一起构成了纳米科技的主体，将会带动整个纳米科技发展。认识纳米技术与纳米材料将会是学生能够了解并跟上未来科技的发展，使学生能够对纳米这种新的科学技术有较为全面认识，开拓视野，扩展知识，从而能够让学生在今后从事纳米方面的工作打下良好的技术，所以很多高校在本科生中开设了《纳米技术与纳米材料》课程。《纳米技术与纳米材料》是一门交叉性综合性学科，涉及到物理、化学、电子、生物等学科的基础知识，而授课所面向的学生在这些技术知识方面存在不同程度的不足，在教学方面存在很大的难度；同时纳米科技发展迅猛，需要不断地更新纳米科学技术的最新进展。如何让学生能够全面地了解纳米科技，理解纳米科技中的一些基本原理，对纳米科技产生兴趣，并培养学生的创造能力和思考能力，这是授课中需要思考的问题。针对上述问题，需要对课程的内容安排，教学的方式方法，教学形式以及考核方面做出一些改进和补充。

一、教学内容的安排与更新

《纳米技术与纳米材料》这门课基本涵盖了纳米科技的整个领域，具有内容多，更新快，范围广等特点，且需要在规定的时间内将整个纳米领域讲授给学生，这就需要教学内容条理清晰，重点突出，逻辑性强，结合纳米科技的特点具有较强的创新性和启发性。在我校这门课所选用的教材为国防工业出版社的《纳米技术与纳米材料》（张志焜，崔作林著），该书主要以纳米材料为中心，介绍了纳米材料的制备、特性以及纳米材料的加工、表征手段，内容丰富，知识面广，介绍详细且深入，是一本较为全面的图书。但对于课程的授课对象——本科生以及学校的实际授课课时来说，这本书的还存在一定的问题，如学时较少，涉及的知识面较宽，书中涉及到的理论较为深奥，而学生的基础知识较为薄弱，且授课课时受限，因此导致学生很难接受教材中的知识，全面地理解书中内容。为此，需要将整个教材的内容重新规划，根据纳米科技领域中所涉及到的学科，故将这门课分为纳米基础及概况、纳米材料的应用、纳米材料的制备、纳米材料加工、纳米电子学、纳米机械学，纳米生物学，纳米的发展前景八个部分，这八个部分既相互独立，也相互联系。以这八个部分为主线，将纳米材料的制作，性能，原理以及应用通过总体介绍、分类介绍、综合讲述，全面地介绍纳米科技以及纳米材料的总体以及两者的相互联系。并且在实际授课中，需要言简意赅，重点突出，条理分明，前后贯通，对于纳米科技所涉及的知识尽量深入浅出，对于抽象的知识，通过比喻等方法，将其形象化，易于让学生接受。如讲授纳米电子学的时候，就需要将纳米材料有哪些特殊的电子学特性及优越性明确指出来，以提起学生的兴趣，随后介绍出为什么纳米材料以及纳米结构会出现这种特性，通过比喻等方法，形象化介绍纳米电子机理、机制。针对本科生基础知识薄弱，所以要尽量减少一些不必要的理论知识，并且重点介绍纳米科技中的方法以及思路，从而能够让学生既能够了解纳米科技，又能从纳米科技的发展中学习到纳米科技的创新思路，从而能够培养学生的创新精神和科学素养。同时针对纳米科技这一新兴学科不断发展的特性，适时、适当地开展专题课程介绍目前纳米科技发展的最新动态，从而能够让学生更多地了解目前纳米科技的科研动态，引导学生关注纳米科技的最新动态。希望能够通过这些内容的学习，从而能够使学生真正的了解纳米科技，掌握其中的基础知识，以及其中的一些实用基础，并拓宽知识面，养成科学、严谨、创新的基本素质。

二、课堂教学方式方法的改变

课堂讲授在教学中是一个非常重要的环节，如何有效地利用课堂时间，激发学生的兴趣、注意力，提高学生的学习能力在教学中一直是一个至关重要的问题。这就需要通过启发、诱导、提问、互动等方式，引起学生的注意力，让学生能够参与到课堂中，培养学生的学习自学能力。[2-7]在讲授方面需由浅入深、深入浅出，务必让学生能够理解课堂所讲述的内容，并根据学生的兴趣，引入一些相关感兴趣的内容，激发学生的学习热情和兴趣。这就需要在教学方式，以及教学方法上，根据课程自己的特点和学生的特点对课程的教学进行一些改革，充分利用多媒体教学，通过影像、板书、图片等方法将一些抽象的知识以丰富多彩的方式讲授给学生，同时，这种课堂的互动，通过提问，自发提问，以及课堂小讲演等方法，激发学生的学习兴趣以及自学能力，培养学生的基础素质。首先针对纳米科技教学内容的特点，其中第一部分纳米的基础及概况即导论将介绍整个课程大体情况，是一门课的开篇，这部分将总体介绍课程的特点，课程的结构，以及教学大致内容，纳米导论部分的讲授将直接影响学生对这门课的印象以及日后学习的兴趣。纳米科技已成为人们普遍关注的一个热点领域，并且已经有一部分纳米产品已经在军事，医疗以及日常生活中出现，并且展示出其独特的魅力，如在军工已经应用的雷达波隐身涂层，纳米衣物，纳米灭菌涂层等，由于纳米科技诞生不久，这些只是纳米科技在未来应用的冰山一角，而目前很多性能奇特的纳米材料以及纳米科技还在科学工作者的研究中，所以很多同学对于纳米科技的了解很浅，知其名而不解其意。针对这个现状，就要通过导论的讲授，让学生了解纳米科技的整体轮廓以及纳米科技的长远意义，使学生能够对纳米科技产生较为浓厚的兴趣。为此，对于导论的讲述需要分为四个部分，第一部分，首先要介绍什么是纳米，以及纳米材料和纳米科技的定义，并举一些纳米材料特例，第二部分介绍纳米材料与纳米技术所研究的范围以及构成，从而让学生能够了解纳米科技的整体雏形以及纳米材料与纳米技术在整个纳米中的关系，以及与传统学科之间的关系。第三部分为纳米科技的发展历程，第四部分为纳米科技的研究热点以及研究现状，结合科技和生活实例，并且配合丰富多彩的图像，引领学生进入纳米领域，让学生对纳米科技有一个直观全面的了解，同时激发学生的学习兴趣。同时在课堂上让同学举出自己所了解的一些纳米科技以及纳米材料，进行互动式讨论。让学生对纳米科技有一个较为深刻的印象。其次，利用多媒体教学中丰富的图片以及影像，直观地让学生了解纳米科技中的一些内容。图片以及视频以直观形象的讲授，让学生更容易了解纳米科技中的一些抽象难懂的内容。利用多媒体教学，可以通过文字讲解，配合形象的图片以及视频可以以多种方式相互配合，让学生了解纳米科技，并对其产生兴趣，同时丰富了教学内容。纳米科技日新月异，在纳米领域，不断有新的科技成果出现。针对这一个特点，对于纳米科技的授课，就需要不断地给学生介绍一些最新的具有价值的科技成果，从而能够对学生有所启发，培养学生的创新精神。同时通过学生参观纳米科技相关的科学仪器，组织学生进纳米材料实验室自己动手制备一些纳米材料，培养他们的科研和创新能力。另外，在教学中需要学生能够积极参与，通过讨论、上台讲解的方式将学生的思维、思想引入课堂，以互动的方式进行教学，能够让学生更加深入地了解纳米科技。

三、考核方式的改变

与基础知识课程不同，纳米科技是一门新兴的且实践性较强的课程，所以通过传统的闭卷或者开卷考试，让学生了解知识点对于纳米科技这门课不是非常适合。对于这门课程，需要注重学生的学习效果，学生的平时表现，平时成绩，学习态度，以及独立创新的素质养成，避免学生为应试而死记硬背，所以需要取消考试，以出勤（10），课堂表现（10），平时作业（20），书面调研报告（30），口头报告（30）的考查形式考核学生，培养学生良好的学习习惯。综上所述，在教学工作中教师应有效地掌握所学知识，激发学生的学习热性，引导学生养成良好的学习习惯，培养学生实事求是的科学素养，以及用于探索的创新精神。

参考文献：

[1]翟华嶂，李建保，黄勇.纳米材料和纳米科技的进展、应用及产业化现状[J].材料工程，2011，（11）：43-48.

[2]第23期高校中青年干部培训班“高校教学改革”课题研究组.关于高校“两课”教学方法改革的若干思考[J].国家教育行政学院学报，2006，（2）：31-34.

[3]李进才，孙超.教学方法改革的关键在于教育思想观念的转变[J].中国大学教学，2009，（11）：55-57.

[4]钟延强，李国栋，鲁莹，等.讨论式授课在药剂学教学方法改革中的尝试与体会[J].药学实践杂志，2006，24（5）：307-308.

纳米技术研究范文第3篇

关键词：锦99块；调驱；聚合物纳米微球

1 锦99块总体概况

1.1 地质概况

锦99块位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡的西南部，北靠千12块，南邻锦7块。开发目的层为杜家台油层，是一个被断诱诘驳谋叩姿油藏，断块被五条正断层切割为三个独立的四级断块，即东块、西块和中块。东块为断鼻构造，高点在11-01井处；中块为东南向西北方向抬起，高点在13-502井和16-5204井处；西块是被两条断层夹持的断鼻构造，高点在18-03井处。

1.2 生产现状

本次调驱部署集中在锦99块中东块，下面重点对锦99块中东块进行调驱部署研究。

截止到2015年7月锦99块中东块共有油井42口，开井33口，日产油40.4t，日产水612.2t，含水93.8%，累产油236.9698×104t，累产水923.1196×104t，采油速度0.16%，采出程度26.51%。注水井17口，开井16口，日注水量1392m3，累注水1419.3962×104t，月注采比2.13，累注采比1.21。

2 存在的主要问题

2.1 局部注采系统不完善，油水井井况差，限制挖潜措施

锦99块目前共有油井83口，开井56口，共有水井39口，开井20口，开井注采井数比1：2.8，注采井数比偏低。局部无注水井控制。

锦99杜中东块目前该块共有油水井59口，有18口井的井况有问题，占油水井总数的30.5%，井况差加大了实际注采井网的不完善，限制了挖潜措施的实施。

2.2 目前开发方式达不到预测水驱采收率

锦99杜中东块内部油水井间主流线方向水淹严重。目前开发方式下，采收率仅为29.5%，井间剩余油无法动用，很难达到预测水驱采收率32.6%（表1）。

2.3 非均质较强，致使纵向上动用差异较大

该块层间非均质性较强，随着开发的逐渐深入，单层突进现象严重，层间矛盾突出，统计锦99块吸水剖面，吸水厚度占射开厚度的56.8%，动用程度极不均衡，锦99块整体采出程度27.1%，而中西块的采出程度高达50.44%。

2.4 低部位油井水淹严重、高部位尖灭带附近油井低产液现象

该块投产以来，受构造储层条件制约，注水主要采用边部注水加内部点状注水方式开发，位于高部位尖灭带附近的井，由于物性较差，且注采不完善普遍存在低产液现象。

3 调驱工艺方案设计

3.1 配方设计

调驱采用聚合物纳米球调驱体系。

依据公式，计算调驱半径25m，调驱井距1/3～2/3处。

R-调驱半径，m；h-调驱层段厚度；

单井组注入量设计按照下式计算。

注入量Q注=πR2φh

3.2 聚合物纳米球机理

聚合物纳米球具有良好的调驱效果，注入过程中压力变化不大，对于非均质油藏，注入的化学剂优先进入高渗层，起到封堵调驱的作用，后续注水进入中低渗透层，改善水的波及效率，同时能够在地层深处封堵孔喉，改变注入流体的方向进一步改善水驱效果。特点：选择孔喉作为工作部位，实现液流改向，具体表现在：

（1）利用微米尺寸材料，解决注入性与封堵能力问题。

（2）解决了以往凝胶类调剖剂地下交联控制困难问题。

（3）解决了材料稳定性和耐久性问题。

（4）对地下水矿化度、温度不敏感――适用于各类油藏。

（5）着眼于孔喉，用量相对较少。

（6）可以与各种表活剂等复合使用，提高驱替效率。

（7）在各类油田污水溶解分散迅速。

室内研究表明，单管模拟驱替实验，注入0.3PV，纳米驱驱油效率8.92%，封堵率为92.16%。

前置段塞主要封堵高渗流通道，调整纵向矛盾；主段赛调整平面矛盾，实现深部调驱。

4 应用效果

锦2-13-502水井调驱自2015年12月10开始施工，2016年4月23日施工结束，累注纳米微球54070kg。通过对全井组的跟踪分析，已初步取得调驱效果，主要体现在以下几个方面。

4.1 调驱井效果评价

注水压力提高，措施前注水压力为5.6MPa，措施后压力上升到8.8MPa，提高了3.2MPa。调剖剂有效地封堵了地层的水流通道，高渗透层的吸水量受到限制，迫使液流改向，中低渗透层得到了一定程度的动用，从而提高了水驱波及体积。

4.2 对应油井效果评价

调驱井对应7口油井，日产油量由措施前的5.8t，措施后井组日产最高达到13.5t，平均日产9.8t，日增油量4t；综合含水由措施前的96.9%下降到目前的95.7%，降水量达到1.2个百分点，到目前为止，累积增油1697t。说明注入的堵剂封堵了部分水流通道，达到了调驱的目的。

5 结束语

鉴于在锦2-13-502井上实施大剂量深部调驱试验所取得的初步成效，建议在锦99块进行推广试验，从而改善吸水剖面，提高中、低渗透层的动用程度，到达提高水驱波及体积，提高区块采收率的目的。

参考文献

[1]高凤伟.锦99块（杜）水井调驱试验及应用推广[J].中国高新技术企业，2008.

纳米技术研究范文第4篇

【关键词】纳米技术；纳米材料；纳米光电子器件；光通信

五十年前，硅材料的研制成功和硅晶体管的发明，导致了电子信息行业的一次大革命。材料科学在不断地向前发展，随之而来的光通信时代、量子时代带给人们的是更多的“不可思议”。预计纳米技术总的社会影响将大于硅集成电路，尤其在通信领域，它将使得光器件的体积微型化，功能大大提高，满足人类对信息的需求。

1、纳米科技为光通信带来的影响

纳米是一个微小的尺度单位，1纳米是十亿分之一米（10-9），大约是单个原子直径的4倍。纳米科技是指在原子分子层次上对物质精细的观测识别与控制的研究与应用， 它将对于21世纪的信息科学、生命科学、分子生物学、新材料科学和生态系统可持续发展科学提供一个新的技术基础，这将引起一场产业革命，其深远的意义可与18世纪的工业革命相媲美，它涉及面十分广泛，包括物理学、化学、生物医学和材料等有关的领域。纳米科技中最具有生命力的、最代表纳米科技发展前途的、对未来新技术和产业可能带来革命性冲击的是未来的纳米器件。将来的纳米器件应该是高集成的、多功能的和智能化的。它应该将信息的探测（传感器）、运算（芯片）、传输（通信）和动作的执行诸功能集为一纳米结构。

纳米激光器的第一个重要应用很可能是芯片互联。过去，处理器速度一直是阻碍计算技术和电信技术发展的主要因素。但是，当处理器速度提高到一定程度时，互联就成了制约发展的因素。为此，半导体制造商采用铜互联取代了过去的铝互联。现在他们又在对光互联以及超低K 值材料和碳纳米管进行实验。光互联能够提供足够的带宽，并能向最快的处理器提供数据。但是，考虑到尺寸和成本的因素，对于这种应用的激光器，要求将会非常苛刻。在板卡上可以采用VCSEL，同时使用保偏光纤也是降低成本的一种方法。在芯片中，激光器和波导都需要采用纳米技术制造。

另一个需要面对的难题是如何将光子和电子集成起来。这就促进了硅光子技术的发展。如果硅既可以用来处理光子，又可以用来处理电子，那么就可以将二者集成到一起。硅加工方面的深厚技术积累对推动光互联产品迅速进入市场将起到非常重要的作用。这一领域已引起最大的几家半导体公司的关注。英特尔已推出了硅调制器和激光器，最近IBM也宣布了一种在硅片上制作光路的方法。小公司同样不甘示弱，生产硅调制器的Luxtera就是其中的一个。

那么，纳米光子互联的市场到底有多大呢？这很难说。对于片上应用，激光器必须嵌入到芯片上，其价格将高于整个芯片的价格。但是一项针对板上应用的市场调查表明，纳米互联技术所带来的市场需求可能非常大。假设在一块板卡上有10个器件，如果要将这些器件互相连接在一起，那么就需要90个激光器来完成这项工作。目前每年售出的芯片板有上亿只，激光器的数量之大就不难想象了。与此同时，英特尔、摩托罗拉和IBM等公司认为网络发展中的下一个重大事件是光纳米传感器网络。但它距离商用还有待时日，因为纳米传感器的研发主要靠政府资助，目前已知应用仅限于国土安全和军事。

最后，纳米科技还可以帮助我们降低10Gbit/s和40Gbit/s网络的成本。随着FTTX的迅速发展，市场对低成本器件肯定会有需求。尽管一些新兴纳米光子公司在大谈降低现有网络技术的成本，但是纳米工程能否如他们所愿，就不得而知了。实际上，除非新技术具有无可比拟的绝对优势，否则设备制造商决不会在这上面冒风险。上述的量子点激光器就表明纳米科技并不总是集经济实用于一体的。

2、纳米技术在光通信中的应用

2.1应用于光通信中的纳米光电子器件

2.1.1整齐排列的交叉式纳米光缆线是一种“Y-形状”的氧化硅纳米光缆线，该纳米光缆线的直径为10nm，长度可达毫米级，线直而均匀并且是透明的，最重要的是该纳米光缆线在生长过程中自动由一根分叉成为两根，两根可以分叉成四根，依次继续分裂。

2.1.2纳米级导电纤维是一种仅有一个分子粗细的导电纤维，可谓世界上最细“电线”。它的直径仅3nm，中心部分具有良好导电性的丁二炔链，四周包覆着糖的衍生物，并作为绝缘层，防止漏电。

2.1.3纳米聚合体电子器件是一种将化学合成的纳米粒子和与其共扼的聚合体组合制成的二极管发光作用区，终于首次实现了具有应用价值的、转化效率达2%～3%的有机近红外发光二极管。

2.1.4新型纳米激光器提高电脑信息存储盆这种新型激光器实际上是以半导体硫化锅为原料制成的纳米线，直径仅为一万分之一毫米。研究人员将硫化锅纳米线安装在涂有硅材料的基底上，制成一个回路。

2.2纳米科技在光通信中的应用

2.2.1纳米激光器

纳米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少数几个状态上，而低音廊效应则使光子受到约束，直到所产生的光波累积起足够多的能量后透过此结构。其结果是激光器达到极高的工作效率，而能量阈则很低。纳米激光器实际上是一根弯曲成极薄面包圈的形状的光子导线，实验发现，纳米激光器的大小和形状能够有效控制它发射出的光子的量子行为，从而影响激光器的工作。

2.2.2纳米光纤

将碳纳米管与聚乙烯醇（PVA）材料及水相混合，这样就使得聚乙烯醇材料能够将碳纳米管紧紧包裹住，从而将无数的单个碳纳米管捆绑在一起。这种最新材料的韧性比蛛死高4倍比用于制造防弹衣的凯夫拉尔纤维韧性强度高出了17倍。与同样重量的铁丝相比，新型纳米光纤材料的硬度是前者的2倍，韧性是前者的20。

2.2.3纳米光纤传感器

纳米光纤气体传感器的样机，的特点在于核心部件采用了体积小、重量轻的普通光纤和纳米光纤，耗电小、寿命长、不会中毒.除了一般条件下的用途外，适用于矿井井下的潮湿、强噪音、强振动、高粉尘的恶劣环境.该检测仪的适应性强，除了应用于瓦斯的检测外，简单改变发光二极管和光电检测管的工作波长，可以用于氢气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、水蒸气、硫化氢、氨气等多种用途。五十年前，硅材料的研制成功和硅晶体管的发明，导致了电子信息行业的一次大革命。材料科学在不断地向前发展，随之而来的光通信时代、量子时代带给人们的是更多的“不可思议”。预计纳米技术总的社会影响将大于硅集成电路，尤其在通信领域，它将使得光器件的体积微型化，功能大大提高，满足人类对信息的需求。

【参考文献】

[1]程开富.纳米电子/纳米光电子技术[J].飞通电子技术，2002（2）：76-80.

纳米技术研究范文第5篇

关键词 甲氧基喜树碱；聚乳酸；纳米粒子；体外释放

中图分类号 TQ463 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）08-0173-01

Abstract The nanoparticles contained MeOCPT prepared with the method emulsion and solvent evaporation.The MeOCPT nanoparticles had a circular structure，with a smooth surface，uniform size，and its particle size distributed between 100 nm and 300 nm.The drug-loading rate and entrapment efficiency of MeOCPT nanoparticles were（3.10±1.19）% and（83.57±3.45）%.MeOCPT nanoparticles released slowly and lastingly in vitro whose cumulative release rate was nearly 60%，which could release the drugs slowly and reduce the toxicity of drugs.

Key words Methoxycamptothecin；polylactic acid；nanoparticles；in vitro drug release

10-甲氧基喜树碱（10-methoxycamptothecin，MeOCPT），是从喜树的果实中分离得到的喜树碱天然衍生物之一[1]，具有明显的抗肿瘤活性[2]，但是由于MeOCPT的毒性较大，且难溶于水和一般的有机溶剂，限制了其临床应用[3]。该研究制备了一种基于聚乳酸包裹MeOCPT的纳米粒子[4]，致使其有效发挥MeOCPT的抗癌活性，减少其毒副作用，增加生物利用度[5]。

1 材料与方法

1.1 供试仪器与药剂

10-甲氧基喜树碱（由实验室自主合成，纯度99%），聚乙烯醇（美国Sigma公司），聚乳酸（山东省医疗器械研究所），二甲基亚砜、乙腈、甲醇为色谱纯，其他试剂为分析纯。高效液相色谱系统（Waters，USA）；Thermo C18色谱柱（250 mm×4.6 mm×5 μm）；超声波细胞粉碎机（Scientz ⅡD，宁波新芝生物科技股份有限公司）；透射电子显微镜（H-7650，日本日立公司）；高速低温离心机（J-25，美国Beckman Coulter公司）。

1.2 MeOCPT纳米粒子的制备

准确称取PLA 250 mg和MeOCPT 5 mg完全溶解于25 mL氯仿中。将溶液倾注入40 mL 5% PVA/1%六偏磷酸钠混合溶液中，超声乳化1 min（超声功率72 W），得到泡沫均匀细腻的乳白色液体，将其倾注入50 mL 2%异丙醇溶液中，待氯仿挥发完全后，将获得溶液离心、水洗3次（离心转速1 500 r/min），弃去上清液，去离子水将沉淀溶解后冻干，得到MeOCPT纳米粒子。

1.3 HPLC法测定MeOCPT纳米粒子的包封率和载药量

1.3.1 HPLC色谱条件。高效液相色谱系统（Waters，USA）；Thermo C18色谱柱（250 mm×4.6 mm×5 μm）；荧光检测器激发波长（Ex）380 nm，检测波长（Em）515 nm，进样体积20 μL；流动相A：乙腈/水（5/95，v/v）；流动相B：乙腈；洗脱梯度为0～12 min（B：20%～60%）、12～15 min（B：60%～90%）、15～19 min（B：20%～90%）、19～25min（B：20%）。

1.3.2 MeOCPT甲醇标准曲线的配制。精确称取MeOCPT 10 mg，用10 mL DMSO溶解，得到1 mg/mL MeOCPT溶液，用甲醇稀释为5、10、20、40、80、160 ng/mL标准溶液。

1.3.3 样品配制。称取5 mg MeOCPT纳米粒子溶解于DMSO，定容至10 mL，稀释100倍备用。

1.3.4 计算包封率与载药量。计算公式如下：

包封率（%）=（CVW3 /W1 W2）×100

载药量（%）=（CV/W1）×100

式中，C―样品溶液浓度（ng/mL），V―样品溶液体积（mL），W1―纳米粒子质量（mg），W2―投药量（mg），W3―纳米粒子总质量（mg）。

1.4 MeOCPT纳米粒子的体外释放特性研究

煮沸处理过的透析袋中加入1 mL MeOCPT纳米液，扎紧，投入25 mL PBS释放介质中，37 ℃体外培养，定时取样2 mL，并补充等体积释放介质。高效液相色谱仪检测各时间点药物质量浓度，再计算累计释放率。体外释放累计释放率计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 透射电子显微镜观察纳米粒子

通过透射电子显微镜观察（图1），载MeOCPT纳米粒子表面光滑，呈圆球状结构，粒径在200 nm左右。与未装载药物的纳米粒子相比，其形态稳定，无明显的变化，无明显的MeOCPT残留。

2.2 MeOCPT纳米粒子粒度的测定

采用静态光散射法测定了空白纳米粒子和载MeOCPT纳米粒子的粒度分别为（216.8±14.9）nm和（227.1±41.9）nm。与空白纳米粒子相比，载MeOCPT纳米粒子的粒径大小变化不明显，但两者粒度的分布范围均在100～300 nm之间，适用于静脉注射。

2.3 HPLC法测定MeOCPT纳米粒子的包封率和载药量

在给定色谱条件下，MeOCPT峰型良好，其保留时间为10.52 min。以MeOCPT系列标准溶液的浓度为横坐标（X），每个浓度对应的荧光检测峰面积为纵坐标（Y）绘制检测标准曲线，得到的线性方程为Y=1 160.7X+1.501 5（r2=0.999 5），根据标准曲线计算出MeOCPT浓度，最终通过公式求得包封率和载药量分别为（83.57±3.45）%、（3.10±1.19）%。

2.4 MeOCPT纳米粒子全外释放特性

根据MeoCPT体外释放曲线可以看出（图2），MeOCPT纳米粒子与游离的MeOCPT累计释放率均在60%左右，纳米粒子的累计释放率明显偏低。这一试验结果充分表明这种载MeOCPT纳米粒子具有明显的降低毒性和持续释放的特性。

3 结论

该研究成功地制备MeOCPT纳米粒子缓释制剂，并且达到了预期的药物缓慢释放及降低毒性的结果。

4 参考文献

[1] LIU Zhen-fengWANG Guo-lin，DONG Meng-jie，et al.Simple automated radiosynthesis of 10-[11C]methoxy-20（S）-camptothecin and biodistri-bution in normal mice[J].Appl Radiat Isot，2012，70（10）：2516-2524.

[2] JOSEPH F P，LEONARD B S.The camptothecins[J].New drug classes，2003（361）：2235-2242.

[3] 蔡俊超，冯大为，殷孟光，等.dl-10-羟基喜树碱及dl-10-甲氧基喜树碱的全合成[J].化学学报，1981，39（2）：171-176.