高分子材料学科评估

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高分子材料学科评估范文第1篇

[关键词]应用型 地方性 高分子材料与工程 专业认证

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）06-0129-03

在教育部与财政部颁布的《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》中，把“专业结构调整与专业认证”摆在了六项建设内容之首，专业认证已被提到我国高教建设事业的议事日程。当前，在我国整个高教评估体系中，专业认证仍是一个相当薄弱的环节，虽有起步，但仍处于初级探索和借鉴经验的阶段。因此，高校提高教育质量，保证专业教育的高水准，接受来自社会、政府、学生家长和企业的质量监督，已经成为必然趋势，专业认证的促进功能日渐凸显。

一、地方应用型本科院校的专业认证是内涵发展的需要

近年来，地方应用型本科院校开始关注和研究应用型人才的培养，尝试借鉴国内外应用型大学的成功培养模式，但总体感觉无论是在理论认识上还是在实践教学方面都比较模糊。21世纪以来，全国有相当数量的由专科升格到本科的普通高校先后组建，且多数分布在省会以外的城市和地区，以省级政府管理为主的高校（如安徽省在二本和三本院校中，有超过一半的学校都是新建本科，且发展模式多为应用型），这些新建高校就具有明显的地方性，其办学的主要使命就是为地方和行业发展服务。然而，受长期专科教育延续下来的人才教育观等影响，其办学层次虽上了一个新台阶，但在人才培养定位上，如何根据自身实际情况做好科学定位，培养符合经济社会发展需要的人才，实现办学质量快速发展，就成为地方应用型本科院校必须研究探索的新课题和我国现阶段应用型高等教育需要研究的方向。在现阶段，把好高等学校专业教育的质量关已成为社会、教育行政部门和各高等学校共同关注的焦点。由于专业认证能够把准高等教育发展的脉搏，保证专业教育的质量，进而促进整体教育水平的提高，因此，搞好专业认证工作对于高校专业建设和高校整体办学水平的提高有着十分重大的意义。高等教育专业认证是高校专业教育的质量保障。

作为地方应用型本科院校，在其高分子材料与工程专业的认证标准制订上，主要是从学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七个方面摸清和总结高分子材料与工程专业的具体实际和自身特色，并制订认证标准。

二、认证体系的构建

（一）学生与培养目标

在认证体系中的学生方面，分为吸引优秀生源措施和学校对吸引优秀生源的支持两方面，学生指导依据学生综合素质指导和专业教育指导两个层次，学生与培养目标评价从学习表现评估、考试成绩与毕业要求的一致性、学生达到培养目标要求的评价方式三个方面着手。在该专业认证标准中培养目标认证内涵上，确定专业社会需求与学科支撑从专业社会需求状况和专业学科支撑两方面进行认证，专业性质与所在学校办学定位的关系需先着力于学校办学定位，然后分析专业与学校办学定位关系。专业培养目标描述从培养目标与要求总体描述、主要就业领域与竞争优势、毕业生事业发展预期三个方面进行分析认证。培养目标衡量与评估从培养目标实现的衡量与培养目标实现的评估两个角度来分析认证。保证学生的专业理论与专业（应用）技能的实际水平达到培养目标的要求，并具备从事本专业相关工作的较强能力。

（二）毕业要求与持续改进

该专业毕业生要求和认证标准覆盖关系依托课程体系的设置来进行分析认证。

诚然，教学制度主要考量教学管理中的培养计划制订方式，过程控制与反馈机制从教学过程质量控制、培养目标实现评估机制，毕业生出口评估机制，课程目标达成状况评价机制，学生对课程和学习状况的反馈四个方面分析认证，根据反馈来实现持续改进，不断完善的目的。

（三）课程体系与师资队伍

落实高分子材料与工程专业的专业培养目标，主要是通过课程设置与结构合理的师资来实现。具体将学分定义、学分的获得、学分分布融入课程设置，通过课程设置学分比例与该专业人才培养方案的对比来进行分析认证，培养计划主要考量培养计划修改规范过程、必修课程的先修关系、本专业分学期培养计划、课程计划与毕业要求对应关系几个方面的情况，实践环节侧重于实验课程、现场实习、课程设计，毕业设计（论文）从毕业设计（论文）工作流程、毕业设计（论文）具体任务与时间节点、毕业设计（论文）分类和评分标准、每类设计的数量和比例、分段成绩比例、毕业设计（论文）清单、结合工程实际情况的毕业设计（论文）、在企业完成的毕业设计（论文）等方面进行分析统计。目前，该专业建设有《高分子材料与工程专业质量标准》，能够正确反映培养目标定位和本科专业教学工作规律;广大教师按既定标准自觉规范教学工作行为，效果较好。当然，这个执行过程中是离不开教师的，因此就会有工作量等产生，教师工作量计算需要对教师工作量和教学鼓励两个方面协同性进行统计与分析，教师教学质量评价方法需要涵盖高分子材料与工程专业的教学质量评价体系。

（四）支持条件

教学设施需要从学校现有工科专业的基础教学实验中心（室）、工程训练中心、专业实验室、教室、教学设施的信息化等方面进行统计分析，图书资源状况考量高分子材料与工程专业的专业图书馆网络资源利用情况以及网络资源和课程教学，教师发展主要从教师队伍发展规划、学校对该专业引进优秀教师的支持措施、新进教师培训与考察过程三个方面来分析，既需要学校大环境的依托，同时也要适应该专业发展的特点，尤其对于地方应用型本科院校的高分子材料与工程专业而言，双师型师资队伍建设更为重要。

三、认证标准的实践

（一）学生与培养目标

池州学院高分子材料与工程专业2011年招收112人，2012年招生107人，2013年招生113人，三年来报到率均在90%以上，结合池州学院所在的区位以及人才培养面向，高分子材料与工程确立了专业素质、道德修养、专业能力的培养目标，要求该专业毕业生具备在高分子材料合成、改性和加工成型等领域从事技术研发、工艺设计、设备选型、生产经营的能力或继续深造的潜力，学生对专业的认同度比例较高，同时，培养目标吻合综合素质与专业教育两个方面。

（二）从业实践与课程体系设置

2014届毕业生就业率为99%，走访部分毕业生用人单位，反映良好，2014届毕业生共有30多人考取了南京大学、合肥工业大学等学校的化学或材料类的研究生，考研录取率23.66%。学生的创新精神与实践能力强，已立项8个国家级大学生科学创新项目，发表省级及以上论文2篇。其成果的取得，得益于《高分子材料与工程专业质量标准》的制订和按照标准来搭建课程体系。课程体系设置主要有：（1）课程建设标准与理念定位正确，课程设置着力于厚基础理论，重实际应用，博前沿知识，着重突出专业实践类课程和工程实践类课程;（2）建设模块化课程群，进一步优化课程设置，完善“公共基础课程、专业基础课程、专业课程、专长课程、文化素质课程、集中实践教育课程”六大模块构成的课程体系。进一步加强实践教学，重视实践教学模块，构建企业课程。在改革探索的基础上，已编写特色教材1部，建设1门省级精品课程，1门校级精品课程。（3）更新教学观念，实践教学方式立体化，更新教学观念，改进教学方式，发挥学生学习积极性，通过建设开放实验室，建立指导教师负责制的小组合作式的专业实验与设计教学体系，在培养学生实践能力的同时，提高学生团队意识与合作精神。

（三）师资队伍与支撑条件

1.建设结构合理的师资队伍

该专业现有的教师中具有高级职称的比例达到30%，硕、博士学位比例达到100%;专业带头人由高级职称教师担任，主讲教师均符合岗位资格，教授、副教授每年均为本科生授课，专业主干课程基本上由副教授（含）以上职称的教师担任主讲教师，教师队伍的整体素质基本满足专业人才培养需要，同时，要求教师取得专业职业资格和接受任职经历培养。

主讲教师的主讲课程与科研方向稳定，目前，承担在研的有4个省部级、国家级项目以及2个省级教研项目发表。

2.实验室与实践教学基地

高分子材料与工程专业拥有9个基础实验室，拥有价值250多万元的中大型仪器设备，完全满足了基础实验的教学;5个专业实验室保证了学生的专业实验教学;8个开放实验室保证了学生科技创新工作的顺利进行，丰富了学生的课外的科技活动，提高了学生的科技兴趣。拥有10家校外实践教学基地，能满足该专业学生的实践教学要求。

尽管国际高等教育质量认证是以机构评估为主，但是机构认证只有辅之以专业质量认证，才能够全面确保高等学校的质量改善。一些工程教育认证标准在一些综合实力雄厚的高校，其可行性和适用性强，有较强的学科优势支撑，得以较好地执行，如要在地方性和应用型上有所创新和体现，地方应用型本科院校的工科专业就需要有可靠的教学质量，就应有较强的、合理的、全面的教育教学质量保障体系，因此其开展工科专业的质量认证是势在必行。目前，从高分子材料与工程专业的认证实践来看，专业认证对地方应用型本科院校保证专业质量提升效果较为明显。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈益林，马修水，何小其.应用型大学工程教育专业认证体系的构建[J].扬州大学学报（高教研究版），2011（2）.

[2] 罗尧.对美国高等工程教育专业认证制度的分析和思考[J].长春工业大学学报（高教研究版），2010（1）.

[3] 李涛，刘灵芝.我国高等工程教育专业认证的现状分析及对策研究[J].大学教育，2012（6）.

[4] 杨林，杨其华.基于工程教育专业认证和卓越工程师培养计划的地方高校应用型人才培养模式的构建与实践[J].Proceedings of Conference on Creative Education，2012.

[5] 张晓卫，张华，仲荣慧.地方普通高校转型期学科发展策略探析[J].大学教育，2014（8）.

[6] 范爱华.我国高校专业认证实施策略研究[D].武汉：武汉理工大学，2007.

[收稿时间]2014-12-11

高分子材料学科评估范文第2篇

关键词：高中化学 新教材价值

就高中化学而言，我国传统的化学教育观认为：化学教育是培养具有化学专长的人才，仅关心提高课程内容的理论水平，和化学学科知识技能的传授，而不考虑大多数人提高化学素质的需要及创新能力的培养，致使大多数人学了化学用不上或不会用。他们缺乏化学的综合素质和创新意识，不了解化学与社会、化学与材料、化学与能源、化学与环境、化学与生命科学等的密切关系。《全日制普通高级中学教科书（试验本）化学》（以下简称新教材）在改革化学学术性课程的同时，更强调了社会、生活、生产、科学技术的创新对化学的需要，体现了由纯化学学科走向应用技术与化学相结合的现代化学教育价值观。因此，新教材的化学教育目标，不仅限于培养继承传统化学知识技能的人，更包括了提高全体公民的素质，培养学生的创新精神和实践能力，最终达到提高综合国力的目的。为此，高中化学新教材在价值定位上做了几项重要改革：

一、化学与新材料、新技术

材料是当今社会三大支柱产业之一，也是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的一个重要里程碑。新教材在高一教材中介绍了高温结构陶瓷、光导纤维、C60等新型无机非金属材料；在高二教材中介绍了金属陶瓷、超导材料等金属材料，功能高分子材料、复合高分子材料等新型有机高分子材料；高三教材中氯碱工业里新型的离子交换膜等。材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，不可能使新的科学技术成为现实生产力。通过对新材料的学习，使学生明确学习化学的目的，提高学习兴趣。

新教材在“绪言”中首先介绍中科院北京真空物理实验室研究院人员以超真空扫描隧道显微镜（STM）为手段在Si晶体表面开展原子操纵研究，取得了世界水平的成果；～教授与交叉分子束方法的研究等新科技的介绍。这既是很好的爱国主义教育，又把化学科学的进步与人类物质文明、精神文明的关系讲明，使学生理解学习化学的重要性，激发学生学好化学的社会责任感。

二、化学与能源

能源也是现代社会三大支柱产业之一。随着人类经济活动的日益增大，人们对能源的需求急剧增加。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，研究化学反应中能量变化具有非常现实的意义。高中化学新教材首次在化学教学中渗透了能量观点，如，在高一化学第一章里提出如何提高燃料的利用率，开发新能源等与社会相关的问题。在卤素中新增了“海水资源及其综合利用”，在几种重要金属中增加了“金属的回收和资源保护”，在原电池一节介绍了化学电源和新型电池等。化学与能量、能源观点的建立，不仅仅是为了教育学生节约能源，树立环境保护意识，更侧重培养学生创新意识和创新能力，增强社会进步责任感。尤其是在第二轮新教材改革中增加了一些开放性问题的研究，有利于培养学生的创新能力、实践能力、团结协作能力等。

三、化学与环境

保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤以及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在治理这些环境污染问题中，化学已经并将继续发挥重大作用，大幅度地增强了学生的社会环保责任感，增强了学习化学的兴趣。与化学和能源一样，化学与环境从可持续发展的角度来看，在化学教育中增强了化学与社会的联系部分，因为环境科学是一门综合性的学科，而环境化学是解决环境问题的“钥匙”，环境教育与能源问题的提出对提高学生的创新意识和实践能力，培养公民综合素养有着重要的作用。这正是现代化学教育的蓝图规划，现代化学教育价值观的一种重要体现。

四、化学与生产、生活

高分子材料学科评估范文第3篇

在学习调研阶段，为了破解科学发展观难题，努力解决影响和制约学院科学发展的突出问题及师生反映强烈的突出问题，我们在组织深入学习科学发展观的基础上，于11月中旬分别组织了教学科研人员、博士、派人员、教辅人员与行政后勤人员、研究生不同年级召开了6场座谈会，共计82人次参与了座谈会，参与座谈的学院教职工人数达到40％。同时我们还通过网络与电子邮件向全院师生广泛征求意见和建议。

院党政班子带头学习、主动调研，广泛听取广大师生的意见建议，对学院目前的现状及不符合科学发展要求的、师生反映强烈的突出问题开展调查研究，在思想认识、工作能力、工作作风建设各方面主动查摆、深入剖析，提出解决问题的思路和具体措施。

二、学习实践科学发展观中查摆的主要问题

1.领导班子成员的工作作风还不够扎实，广泛深入群众不够,存在忙于日常工作事务的时间多，认真进行调查研究不够，缺乏对学院的全面工作和教职工各方面情况的了解。班子成员间平时除了工作上交换意见，静下心来谈心交流还不够。领导班子的创新意识、凝聚力和战斗力还有待增强，学院办公室、重点实验室的办事效率和管理水平与服务水平还要提高。

2.在教学工作方面，学院的教学质量有待提高，教风、学风还存在有问题，教学管理还要进一步规范。省级以上教学成果和精品课程数量不多，高层次的教改课题少，教学数量和教学成果奖数量不多，特别是部分教师认为搞教学研究不实惠，没有搞科研课题来的划算，开展教学研究的积极性和创造性不足。实验教材建设力度不够，目前由我院牵头主编的实验教材仅有即将出版的《大学化学基础实验》系列教材。工科专业的实践、创新环节比较薄弱，具有较强工程能力和应用能力的工程技术人才尚比较欠缺。师生交流不足，教学与管理的科学化、信息化和网络化管理有待进一步加强。学生的专业水平和综合素质与经济和社会发展需要的合格人才的要求还有不少差距。

3、在科研工作方面，高水平的科研课题还不够多，参与面还不够广，发表文章存在着片面追求数量而忽略质量的现象；从事基础性研究的人员多，而应用研究和开发项目的人员少；指导青年教师开展科研活动和横向课题申报方面传、帮、带的工作力度不够，还形不成强有力的梯队，在结合海峡西岸建设为地方经济服务方面有待新的突破；许多教师未能较好处理教学与科研的关系，不能在完成既定的教学任务的同时，兼顾搞好科研工作；部分课题组技术储备不足，成员虚化，挂名的多，实际参与的研究人员少；课题选题的自由度过高，未能突出学科的研究特色和优势。

4、在人才建设方面，人才的考核、评价与管理模式尚有待改进；对于高层次、领军式及“双师型”教师的引进与培养工作有待进一步加强；对青年教师的帮扶不够，许多年青的博士与学院各科研团队无法顺利对接，散兵游勇孤兵奋战，不利于今后的成长。学院在大力引进外来博士的同时，现有人才的流失现状比较严重。如何稳定辅导员队伍、妥善考虑辅导员出路问题需要进一步探索。

5、在学科建设方面，学院在主动适应当前海峡西部经济区建设规划的主战场与主旋律，找准位置，合理定位、合理规划方面有待进一步提高。目前工科建设比较薄弱，投入不足，软硬件与外校尚存在较大的差距。申报化学一级学科博士点存在一定的难度。

三、今后的整改方向

1、切实加强领导班子的思想作风、工作作风建设，提高后勤教辅服务管理水平。

通过学习实践科学发展观，院党政班子认识到应切实加强思想作风、工作作风建设，深入群众，积极听取师生员工意见，进一步加强班子团结协作，互相补台，加强学科建设、专业建设、人才建设与师资队伍建设，大力提高教学科研水平、规范学院各项管理制度的落实督促与检查，切实提高行政后勤与实验室的管理与服务水平。

①在思想作风方面，要确立服务一线，保障基层的思想认识，倾听师生反映的热点，关注群众的呼声，主动办实事，切实办实事。要坚决执行好民主集中制与党风廉政责任制，自觉维护班子团结。班子成员要一切从大局出发，从党的事业出发，谋大局、讲团结，加强沟通交流，心往一处想，力往一处使，劲往一处用，共同为建立高水平、有特色、注重创新、团结和谐的学院而奋斗。

②在工作作风方面，一要整改后勤教辅、实验室人员办事推诿、效率不高的现象，能尽快办的尽快办；二要整改服务工作中的粗疏差错，丢三落四；三要整改预见性不高的问题，提高领导的执政水平。特别要整改那些立说立办的事情，凡涉及到群众切身利益并符合有关规定的事情要快事快办；对不符合政策规定的，要说明清楚；对群众不清楚的，要负责地进行解释。

③目前，对于群众反映强烈的新校区午休室、教授办公室问题，我们已经多次向学校领导与有关部门反馈，尽量争取更多的办公用地，但因学校目前建筑总面积已经超标，今后几年给我院追加办公场所存在一定的困难，我院已经要求办公室将理工群四楼的大会议室中午对教师开放，今后还将考虑添置休息与娱乐用具，尽量缓解老师午休困难的问题。对于仓山校区化学楼楼道通风问题，我们将根据学院现有的财力，经论证后量力予以改造。

④在仪器设备的使用方面，要提高仪器的共享度，适当降低校内教师的收费标准。建议重点实验室测试与管理相分离，人员持证上岗，管理人员成为培训人员，使研究生、博士与科研人员都能得到训练，充分发挥重点实验室的效益。

2、正视不足、解放思想、改革创新、不断提升本科教育教学质量。

继续巩固教学评估的成果，以提高教学质量为目标，进一步规范教学管理，积极加强有利于本科教学质量提高的各项措施的完善与执行。

①更新教育观念，进一步认识本科教学工作的中心地位，优化师资队伍，提升科研水平，用先进的办学理念和现代化的教学手段，努力建设在国内有一定特色、在省内居一流的本科专业，为社会主义现代化建设培养具有创业精神和创新能力的高级人才。

②进一步推进本科教学质量工程建设，鼓励广大教师和教学管理人员研究教学内容、教学改革、教学管理，注重科研反哺教学，提高教育教学水平，争取国家级精品课程和国家级教学名师零的突破，培育省级以上优秀教学成果和优秀教学团队。

③要不断完善科学的实践教学体系、重视培养学生的创新能力和实践能力。加强实验教材和实验精品课程建设，切实加强和提高开放实验室的效能，应用现代教育技术，实现实验教学与管理的科学化、信息化和网络化管理，力争把现有的化学实验教学省级示范中心建设成为国家级实验教学示范中心。

④采取有效的激励措施，坚持高职称教师为本科生上课，激励教师投入教学研究)发表教学论文，申报教学成果奖。消除部分教师认为搞教学研究不如搞科研课题实惠的思想，奖励在教学方面做出成绩和突出贡献的教师。尽可能使教学管理由外在的强制性控制转化为内在的自觉行为，以最大限度地调动广大教师的积极性和创造性。

⑤通过多渠道向学校有关部门建议，适当增加对理科生的实验和实习经费投入，以缓解理科生实习实践经费严重不足，甚至不足于维持药品耗材与答辩费用的窘迫现状。

⑥我院的化学师范教育具有百年的优良传统，是其它高校很难拥有的宝贵财富。我们必须将传承发展，继续做大做强，提高师范专业的社会认可度。此外要加大工科专业建设的力度，采取“走出去、请进来”措施，深入研究并积极探索工科人才培养创新模式，努力培养具有工程能力和应用能力强的工程技术人才。

3、以学科建设为龙头，带动全院科研水平的提高

科研工作是学科建设的重要衡量指标，因此要建立有效的调动广大教师和科研人员积极性的竞争机制和激励机制，使科研工作保持健康而可持续发展的态势，力争在科研立项、成果和奖励等工作有新的突破。

①以科学发展观为指导，正确处理好科研工作内部各个环节、短期与长期以及科研工作与其它工作间的关系、正确处理好科研成果中数量与质量间的关系、科研与教学间的关系、研究成果与服务地方经济建设间的关系。

②科研申报要突出优势和特色，申报项目时研究方向要相对集中，有所为有所不为。

③要全面分析学科建设和科研工作的优势和特色，学院要有倾斜性的保护措施，不断强化与突出自己的优势和特色。研究力量和研究团队要注意整合方向，一方面尊重教师在自由探索方面积极性，另一方面要有意识地引导教师向学院既定的方向集中。

④充分利用参加学术会议和举办、承办会议机会，广交朋友，扩大学科的影响，积极争取自身的学术地位，主动介入国家和省的各项计划。

4、更新观念，创造条件，加强人才的引进与培养

在人才建设方面，学院要进一步更新观念，创造条件，进一步落实人才强国、人才兴校的有关政策，适应学校对教师分类管理的要求，建立科学合理的考核评价机制，加强教学、科研与行政三支队伍的建设与管理，努力营造有利于各类优秀人才施展才干的良好环境。用好现有人才，引进急需人才，培养未来人才，为学科建设与发展提供人才支撑。

①探索人才评价的新模式，克服人才培养的浮躁心理，积极向学校有关部门提议对理论研究、产业发展、与教学、教辅、管理等方面的不同专业技术人才的考核分类指导，分类考核，人尽其才，才尽其用。转变原有单一对个人进行考核的方式，将团队建设与考核纳入科研考核的主渠道。

②更新观念，创新思维，对于人才的引进可以采取更加灵活的方式，不拘一格，不求所有，但求所用。例如我们通过“借智”方式引进陈祖亮、单孝全为闽江学者与学院特聘教授，从而凝聚了高水平的科研团队，积极带动学科建设、课题申报、项目研究等各项工作，产生了较好的良性效应。我们还要争取引进“杰青”式的科研领军人物，目前我们正在积极与人事处协商，争取促成姚建年“双聘院士”与杨振忠特聘院士尽快落实。

③目前学院人才队伍总体结构比较合理，但高层次人才及学科领军人物还比较缺乏。我们必须对人才队伍建设进行全面规划，有意识地规划、扶持，重点整合组建5-7个团队。

④在引进人才的同时，要重视对现有人才的培养工作，积极探索通过事业留人、感情留人、待遇留人，防患现有人才的流失。创造条件将他们送到相应的博士后流动站从事科学研究，选送部分人员到中科院北京化学研究所短期合作培养。

⑤对于年青博士人才的引进工作要有远见，不仅要引对人，还要用好人。今后我们在引进博士时不仅要考虑教学上的需要，还要充分考虑学科建设与规划的需要，与现有团队找到一个对接点，促其尽快融入各个科研团队顺利开展科研工作。同时，要切实加强对新引进青年教师的帮扶，积极创造各种条件，形成有利于让年轻人成长的良好环境。要加强对“双师型”教师的引进与培养力度，有选择地引进年富力强、有实践经验的工科人才，为学院的工科建设服务。

⑥重视对教辅与行政人员的培养提高，为其提升学历、职称创造条件。学院将考虑设立专项经费提供给实验和工程系列人员报销版面费，以鼓励教辅人员多出教学实验文章，出好文章。

⑦努力培养一批工作突出、业务扎实、富于创新的辅导员队伍，今后可考虑作为党政后备干部培养和选拔的来源，积极推荐输送到学校的行政管理及其它岗位。

5、建设高水平的理科，有特色的工科，加强创新平台建设，为海西主战场服务

校第六次党代会提出要“建设高水平的理科、有特色的工科”的目标，对于学院今后的学科布局与发展都有非常深远的指导意义。我们应积极加强内涵建设，重点考虑学科布局的协调发展与可持续发展，发挥学院拥有多学科的优势，以高分子化学与物理、物理化学、环境科学等三个省、校重点学科为基础，依托高分子材料省重点实验室、福建省改性塑料技术开发基地、省化学实验教学示范中心，以重点科研项目为支撑，集中力量、交叉集成、协作攻关、突出特色优势、优化整合科研梯队，建立有效的调动广大教师和科研人员积极性的竞争机制和激励机制，力争在学位点申报、创新平台建设、科研成果突破与产学研合作等各方面取得标志性成果。

①加大内涵建设，着力建设高水平的理科。

积极筹备化学一级学科博士点、材料学二级学科博士点的及化学一级学科硕士点的申报工作，力争实现三个一级学科都有硕士点，实现学科建设的全面发展。凝练学科方向、汇聚学科队伍、建设学科基地和营造学术氛围，积极组织申报国家重点学科、研究生教育创新基地、博士后流动站，促进学科建设的可持续发展。

②突显学院特色与优势，加强工科建设。

目前我院拥有良好的工科背景和基础:拥有2个半工科本科专业（应用化学算是半个工科专业）、5个工科硕士点（材料物理与化学、材料学、材料加工工程、应用化学、环境工程），2个科技创新平台（高分子材料省重点实验室，省级改性塑料技术开发基地），应积极适应学校筹建工学院的新形势，根据学院特色，加大工科建设投入，特别是要加强基础建设与实践环节。

③大力推进创新平台建设，为服务海西奠定坚实基础。

通过这次大讨论，院党政班子形成以下比较明确的思路，在管理上要有新的思路，争取在创新平台建设上取得突破：要加强高分子材料省重点实验室的建设，争取冲刺教育部省部共建重点实验室；以“改性塑料技术开发基地”申报及教育部工程中心为目标，积极申报省发改委“福建省石化材料与替代技术工程研究中心”和“废旧塑料高值化利用教育部工程中心”。努力把它作为服务海西、推动产学研合作的重要窗口；争取建立福州市化工材料行业技术创新中心等。

④积极寻求突破口与对接点，主动为海西主战场服务。

为海西服务，一方面要分析研究自己的特色和优势，另一方面要主动走出去调研，积极去寻找突破口与对接点，看看海西建设要做什么，我们能够做什么，怎样对接起来。

高分子材料学科评估范文第4篇

关键词：分子印迹技术；食品安全；检测分析

中图分类号：TS201．2文献标识码：A文章编号：0439－8114（2011）13－2598-03

Application of Molecular Imprinting Technology in Food Safety Detection

YANG Wei－hai1，2，ZHANG Ji1，XIA Ming－xing1，XU Yue－jing1，YAN Shou－lei2，WANG Qing－zhang2

（1．Huangdao Entry－Exit Inspection and Quarantine Bureau in Shandong Province，Qingdao 266555， Shandong，China；

2．College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China）

Abstract： The basic principle and classification of molecular imprinting technology was introduced； and its application in food safety detection and analysis such as solid－phase exaction， sensor technology and chromatographic analysis was reviewed． The prospect of this technology was also put forward．

Key words： molecular imprinting technology； food safety； detection and analysis

“民以食为天，食以安为先”。食品安全是一个重要的民生问题。食品中有害化学物质残留、非食品添加剂以及病原微生物污染问题仍是当前食品安全最为重要的因素之一。

近年来，我国食品安全问题日益突出，如三聚氰胺毒奶粉事件、瘦肉精事件、海南毒豇豆事件等，这些无不为食品安全敲响了警钟。目前国内外涉及化学物质有害残留检测的方法主要有化学方法［1］、色谱法［2］和免疫法［3］等，这些方法都需要对样品进行预处理，各自存在一定的缺点。因此，研发更为快速、准确、灵敏的检测方法，对解决我国食品安全问题具有重要的意义。

分子印迹技术（Molecularly imprinted technology）是Wulff［4］20世纪70年代首次提出的一种功能高分子研究方法。70年代后非共价型模板聚合物的出现，尤其是1993年Vlatakis等［5］在Nature上发表了有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道，使这一技术成为化学和生物学等学科交叉的新兴领域之一，得到了迅速发展。相对于生物抗体，分子印迹聚合物具有较好的物理和化学稳定性，成本低，易制备，且具有特异识别性［6，7］。现已广泛应用于色谱分离［8］、仿生传感器［9］、固相萃取［10］、模拟酶催化［11］及分析检测［12］等领域。目前，将分子印迹技术应用到食品安全检测领域已成为国内外研究的热点。

1分子印迹技术的基本原理

分子印迹技术是将要分离的目标分子作为模板子，然后使功能单体与模板分子的功能基团在适当的条件下可逆结合，形成共价的配合物或非共价的加成物；加入交联剂和引发剂由光、热、电等引发聚合使其形成包埋模板分子的聚合物；最后，用一定的物理和化学方法，将模板分子从聚合物中洗脱，以获得具有识别功能并与之相匹配的三维空穴。这样，可以再次选择性地与模板分子结合，从而具有专一识别模板分子的功能［12］。

2分子印迹技术的分类

根据模板分子与功能单体官能团之间作用形式的不同，可分为共价印迹、非共价印迹和杂化印迹3种分子印迹技术［13］。

共价分子印迹主要由Wulff［4］及其同事创立。在聚合反应前，模板分子与功能单体通过共价键结合而相互连接，然后，加入交联剂和引发剂，引发聚合，制得印迹聚合物。最后，通过分解反应去除共价连接，除去模板分子。非共价键分子印迹首先是通过酸性聚合物单体的羧酸官能团或磺酸官能团与模板分子的氨基、酰基等形成静电力和氢键，加入交联剂和引发剂引发聚合。利用极性溶剂洗涤聚合物，制得印迹聚合物。

模板分子与功能单体官能团以共价键作用，得到分子印迹聚合物，在应用中以非共价键的方式识别模板分子。该方法既具有共价分子印迹聚合物亲和专一性强的优点，又具有非共价分子印迹聚合物操作条件温和的优点。

3分子印迹聚合物的制备方法

传统的分子印迹聚合物是通过本体聚合制得大块聚合物，再经过粉碎、研磨、筛分、反复沉降制得一定颗粒直径的粉末材料，过程繁琐，得率低［14］。为了适用于新的分析用途，特别是用于发展基于分子印迹聚合物的分析检测，设计单分散的分子印迹聚合物微球是重要的研究主题。

单分散性好的球形分子印迹聚合物，不仅具有色谱效率较高等优点，而且在其他应用方面也使用方便，特别是由于近年来检测芯片技术的出现，使得分子印迹微球作为传感器的应用也被提到日程上来。因此，目前分子印迹聚合物微球的制备和应用成为研究的热点，也是未来发展的一个趋势。目前制备分子印迹微球的方法主要有悬浮聚合法［15］、沉淀聚合法［16］、分散聚合法［17］、表面聚合法［18］等方法。

4分子印迹技术在食品分析中的应用

4．1固相萃取

样品中目的待测组分往往甚微，在测定过程中的影响因素很多，测定前常需要对样品进行预处理，分离富集目的组分，去除干扰物。分子印迹聚合物具有特异性和亲和性，用作固相萃取剂，可以弥补普通吸附剂选择性差的不足，克服生物或环境样品体系复杂、预处理繁杂等缺点，为样品的采集、富集和分析提供了很大的方便。张华斌等［19］在碳纳米管表面成功制备绿原酸印迹材料，以此作为固相萃取剂，优化萃取条件，成功应用于金银花提取液中绿原酸的富集分离。王培龙等［20］采用分子印迹聚合物固相萃取小柱提取、净化并富集猪尿液中的盐酸克伦特罗分子，结合毛细管气相色谱－质谱联用法，在优化条件下，检出限为0．51 μg／L，定量限为1．00 μg／L；不同盐酸克伦特罗加入量的回收率为71．0％～89．3％，相对标准偏差为3．2％～9．7％。将该方法与农业行业标准方法进行比较，结果其吻合度较高。

4．2传感器

生物传感器虽然具有极高的灵敏度和特异性，但由于用作分子识别元件的生物活性组分极易变性失活，传感器制作成本高，可供使用的生物活性组分种类有限，从而限制了其大规模的应用。分子印迹聚合物可作为传感器的敏感材料，化学性质稳定，成本低，可多次重复使用，易于保存。目前主要用于检测的有光学传感器、电化学传感器及压电传感器。Zhou等［21］以分子印迹聚合物为基础构建了流动注射化学发光传感器，对样品中的兴奋剂舒喘宁进行了检测，线性范围为5．0×10－8～1．0×10－5 g／mL，检测限为1．6×10－8 g／mL，在1．0×10－7 g／mL水平上变异系数是3．9％。该方法可以高选择性、高灵敏度检测运动员尿液中的痕量舒喘宁。Fang等［22］把丁酰肼分子印迹聚合物结合到压电石英晶体金电极上，对苹果中的丁酰肼进行了分析，多次测定发现该方法的回收率为85％～103％，变异系数为7．9％（n＝5）。随着分子印迹聚合物研究的不断深入，将制备出含有多种印迹聚合物的敏感层，对食品中有害物质进行在线检测。

4．3色谱分析

分子印迹聚合物最早的应用是在色谱领域，而且至今仍然是一个比较活跃的领域。作为色谱固定相，它已被广泛地应用于高效液相色谱（HPLC）、毛细管电色谱（CEC）、薄层液相色谱（TLC）。在理论塔板数相同的情况下，由于分子印迹聚合物的高选择性，其对极性类似物的液相分离效果要比普通色谱柱高得多。但模板分子色谱峰的变宽和拖尾阻碍了这一技术的发展。刘祥军等［23］在高效液相色谱柱中原位聚合，直接制备了三甲氧基苄啶的分子印迹聚合物整体柱，此整体柱具有良好的通透性，可以在高流速下使用，同时对模板分子具有特异的亲和性和选择性，印迹因子达到了10．3，而相应的磺胺类药物在印迹柱上没有保留，此印迹整体柱可望用于实际样品中三甲氧基苄啶的富集检测及含量测定。将分子印迹聚合物应用于CEC，其高选择性与CEC的高分离效率相结合，可以降低印迹分子等的化学物质消耗，具有极大的发展前景。张裕平等［24］以对羟基苯甲酸为模板分子，采用微波辐射聚合的方式快速制备了分子印迹毛细管电色谱整体柱。分别在分子印迹整体柱和空白柱上对对羟基苯甲酸及邻羟基苯甲酸的混合液进行分离评价，优化试验条件下，其理论塔板数超过35 000 plate／m，分离度达到3．18，而空白柱没有分离效果。

5小结

分子印迹技术可以按需要制备对待测物有选择性的识别材料，它的出现在功能材料领域具有划时代的意义。然而，如何将分子印迹聚合物应用到实际样品的分析检测中还存在许多关键问题，这是今后分子印迹技术的发展和研究方向。同时，随着生物技术、电子技术等先进技术的发展，促进了其他分析技术与分子印迹技术的结合，发展快速方便的检测方法，必将在食品分析领域发挥重要作用。

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高分子材料学科评估范文第5篇

1.1细胞分离与染色

纳米细胞分离技术的出现有助于解决生物医学中快速获取细胞标本的难题。将15~20nm的SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中,利用梯度原理,通过离心技术快速分离所需要的细胞[1]。用这种方法很容易将怀孕仅8周左右的孕妇血样中极少量的胎儿细胞分离出来,通过对其染色体的分析,判断胎儿是否有遗传缺陷。应用纳米免疫磁珠检测早期肺癌患者循环血液中的肿瘤细胞,可以监测肺癌的转移情况[2]。

纳米颗粒也为建立新的细胞染色技术提供了新的途径。段箐华等[3]用联吡啶钌配合物[Ru(Ⅱ)(bpy)3]2+、异硫氰酸罗丹明B(TRITC)、异硫氰酸荧光素等荧光分子标记SiO2纳米颗粒,实现了体外对B淋巴细胞、肝癌细胞、早期凋亡乳腺癌细胞、系统性红斑狼疮细胞的特异性识别。异硫氰酸荧光素标记的SiO2纳米颗粒表面接特异抗体,可用于免疫学检测[4]。

1.2纳米造影剂

无机纳米粒子因其形状、尺寸和组成的不同而具有独特的物化性能,可用作新型生物造影材料,能提供良好的检测信号对比度和生物分布度,提高诊断效率,并有望将现有的解剖学层面的造影技术推向分子水平,即“分子造影”[5-7]。纳米造影剂一般需要3个组成部分:(1)无机纳米粒子核,如金、氧化铁等,用以实现造影增强效果;(2)水可分散的壳层,如聚乙二醇等,用以提高无机纳米粒子核的溶液稳定性;(3)赋予靶向功能的生物活性分子,如蛋白、多肽和抗体等。

高分子修饰的氧化铁纳米粒子,如葡聚糖包裹的超顺磁性氧化铁纳米粒子已被用于临床以提高解剖学层面的磁共振造影[8],也被用于分子造影[9]。传统的检测方法对Ⅰ、Ⅱ期癌症检出率小于15%,使用高磁共振对比度的造影剂能够提高早期癌症的检出率。例如,乳腺癌细胞过度表达人上皮增长因子受体2基因(HER2/neu)[10],将磁性纳米粒子(MNPs)偶联上HER2的抗体赫赛汀,就可以将SK-BR-3乳腺癌细胞检测出来[11]。用MNPs偶联赫赛汀探针还可以测出不同细胞的HER2表达量[12]。同样,可以用偶联了rch24抗体的Fe3O4靶向癌胚抗原来诊断结肠癌[13];用偶联了HmenB1抗体的FePt-Au来靶向成神经细胞瘤细胞(CHP134)过度表达的聚唾液酸(PSA)[14]。合金MNPs,如FePt@CoS2等兼具造影和治疗功能。

FeP@tCoS2纳米粒子被HeLa细胞摄入以后,在癌细胞的酸性环境中释放出的Pt+能导致癌细胞凋亡[15]。SiO2@Fe3O4@Au纳米粒子可以用于磁共振造影和治疗,当其与抗HER2基因抗体偶联后有明显的T2加权造影效果,再加上持续的光照,由金壳产生的能量能将癌细胞杀死,起到治疗作用[16]。

金纳米粒子因为其独特的表面等离子共振效应被用作光学造影剂和传感器[17-19]。利用金纳米粒子的表面易于功能化的特性,El-Sayed等[20]在金纳米粒子表面偶联表皮生长因子抗体(anti-EGFR),使金纳米粒子靶向富集在表皮生长因子高表达的口腔上皮癌HOC313细胞上。与普通上皮细胞HaCaT相比,经表面改性的金纳米粒子在HOC313细胞中表现出了更清晰的造影效果。以壳聚糖为纳米载体的复合微球成功地将包覆的金纳米粒子与药物一同送入细胞核,起到了细胞核给药和细胞核造影的双重功能,实现了金纳米粒子的多功能化[21-22]。

半导体纳米粒子(又称量子点)已经被用作荧光探针,用于细胞标记和光学探针[23-24]。美国华盛顿大学的研究人员用蛋白将一个量子点内核包裹在一个直径为3nm的超薄金壳中,使两部分的光电特性不受彼此的干扰,从而首次实现了将半导体和金属纳米粒子结合在一起而仍能保留各自的功能,量子点可用于荧光成像,金球则可用于散射成像。

1.3纳米传感器和新型纳米诊断技术

虽然对纳米传感器的研究时间较短,但其优点是不容置疑的。由生物大分子构成,利用化学能进行机械做功的分子马达纳米传感器,使其尖端插入活细胞内而又不干扰细胞的正常生理过程,来获取活细胞内多种反应的动态化学信息、电化学信息。如利用ATP酶作为分子马达的纳米传感器能进入人体细胞,完成在人体细胞内监测和药物释放等任务,可以连续监测体内代谢变化,对肺部小血管内NO和CO的监测结果对于高血压和心血管疾病的诊断和治疗具有重要意义[25]。其他的分子马达还包括RNA聚合酶、肌球蛋白和驱动蛋白等[26]。在糖尿病治疗中可将纳米生物传感器置于真皮层检测葡萄糖水平,从而指导给药。斯坦福大学的科学家最近利用纳米科技及电磁效应发明了一种生化传感器,这种传感器可以及早发现癌症的早期症状,利于对患者及时进行治疗。

随着隧道扫描显微镜和原子力显微镜的问世,人们能够在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系,并动态获取生命信息[27]。利用原子力显微镜可以在纳米水平揭示肿瘤细胞的形态特点,通过寻找特异性的纳米结构改变实现对肿瘤的早期诊断,从而解决肿瘤诊断的难题[28]。

2纳米药物载体和纳米药物

纳米药物与传统的分子药物(molecularmedicine)的根本区别在于它是颗粒药物(particulatemedicine)。广义的纳米药物可分为两类:一类是纳米药物载体,即指溶解或分散有分子药物的各种纳米颗粒,如纳米球、纳米囊、纳米脂质体等。二是纳米药物,即指直接将原料药物加工成的纳米颗粒,或利用崭新的纳米结构或纳米特性,发现基于新型纳米颗粒的高效低毒的治疗或诊断药物。前者是对传统药物的改良,而后者强调的是把纳米材料本身作为药物[29]。

2.1纳米药物载体

实现细胞和亚细胞层次上药物的靶向传递和智能控制释放,是降低药物毒副作用、提高治疗效果的共性问题。纳米粒子介导的药物输送是纳米医学领域的一个关键技术,在药物输送方面具有许多优越性。目前,用作药物载体的材料有金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒及生物活性纳米颗粒等[30]。理想的纳米药物载体应具备以下性质:毒性较低或没有毒性;具有适宜的制备及提纯方法;具有合适的粒径与形状;具有较高的载药量;具有较高的包封率;对药物具有良好的释放特性;具有良好的生物相容性,可生物降解或可被机体排出;具有较长的体内循环时间,并能在疗效相关部位持久存在等。

2.1.1抗肿瘤药物载体肿瘤的纳米靶向治疗以纳米粒为载体,将药物或制剂定向于肿瘤部位,可以大幅度提高药物的生物利用率,提高疗效,降低用药量,减少毒副作用,已成为国际肿瘤药物研制中的热点和前沿。

恶性肿瘤周围及其实质有大量的新生毛细血管形成,这些血管通透性高,400~600nm以下的纳米颗粒可穿过血管到达肿瘤组织。Alexiou等[31]在动物模型上用磁性纳米粒负载抗癌药物进行区域动脉灌注,外加磁场定位浓集,发现纳米粒子随血液流入肿瘤部位并渗透到肿瘤组织内,提高了药物的治疗指数。Mu等[32]将生物可降解聚合物PLGA纳米粒、VitaminE、TPGS和抗肿瘤药物紫杉醇混合在一起,药物可较容易地到达肿瘤部位而发挥靶向效应作用。杨凯等[33]在治疗口腔癌颈淋巴结转移灶时,将抗癌药物葫芦素BE装载到聚乳酸纳米微粒上,发现药物可靶向到达病变部位,毒副作用和局部刺激作用显著减小。

恶性肿瘤的纳米粒磁导靶向热疗也是有效的方法,热疗本身可以破坏肿瘤细胞。将磁性纳米粒子经包裹或修饰后选择性地注射到肿瘤部位,然后施加交变磁场,纳米粒子受到交变作用而产热,可提高放疗和化疗的效果。口腔颌面部肿瘤位置相对表浅,是最适合作磁导靶向化疗和磁导靶向热疗的部位。此外,由于纳米脂质体载体具有较好的药物、基因和成影剂包封率,在肿瘤造影成像等方面显示出较好的优势[34]。

2.1.2中枢神经系统(CNS)药物载体血脑屏障对于维持CNS的相对稳定起着重要作用,但其毛细血管连接紧密,大多数药物很难通过血脑屏障进入CNS。因此,如何使CNS药物跨越血脑屏障从血液进入脑内且发挥药效是药物传递系统需要解决的一个难题。纳米粒子作为药物载体,为不能透过血脑屏障的CNS药物入脑提供了新途径。Sun等[35]以聚乳酸为基质,制备了装载异硫氰酸荧光素-右旋糖酐的纳米粒,并将纳米粒用聚山梨酯-80包衣,给小鼠尾静脉注射后发现纳米粒可主动靶向脑组织。Kepan等[36]同时给小鼠注射采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤聚氰丙稀酸丁酯纳米粒子(PBCA-NP),未包衣NP及甲氨蝶呤溶液,通过检测脑脊液及脑组织内药物浓度显示,采用聚山梨酯-80包衣的甲氨蝶呤PBCA-NP能显著提高脑内甲氨蝶呤药物浓度。Petri等[37]研究显示,泊洛沙姆-188包衣的PBCA-NP与聚山梨酯-80包衣的PBCA-NP均能显著提高阿霉素的抗脑肿瘤活性。

Oliver[38]发现,用聚山梨酯-80修饰的PBCA-NP通过血脑屏障的机理,部分是由于载体降解产生的毒性打开了脑血管内皮的紧密连接。Ulbrich等[39]发现,用人血清白蛋白纳米粒子包无跨血脑屏障能力的药物洛哌丁胺(loperamide),并与转铁蛋白或转铁蛋白受体的单克隆抗体OX26共价结合后,能够借助血脑屏障上转铁蛋白受体介导的胞吞作用进入脑组织,产生强烈的抗伤害性药效。将神经生长因子载入表面经聚山梨酯-80修饰的PBCA-NP,注射帕金森病小鼠模型后可在21d内持续发挥抗帕金森病的疗效[40]。抗菌药物环丙沙星(ciprofloxacin)装载入表面修饰了HIV-1反式激活蛋白(TAT)的聚乙二醇纳米粒子,利用TAT能将异源蛋白导入细胞内或穿过血脑屏障的特点,通过检测发现该抗菌药物能被人类星型胶质细胞摄取,此法还可用于使其他抗生素跨越血脑屏障,从而治疗脑部感染[41]。

2.1.3其他胰岛素(insulin,INS)的降糖疗效明显,但普通制剂的INS口服给药不易吸收,且容易被胃蛋白酶、胰蛋白酶和肠激酶等降解,因此目前临床上INS的常规给药途径为注射给药。大量的研究工作证实,口服纳米囊可保护INS不被酶破坏,提高INS的生物利用度,减少用药次数。Mesiha等[42]制备的聚氰基异丁酯丙烯酸纳米粒可将药物作用时间从6h延长至72h,生物利用度更好。Merisko等[43]制得INS纳米粒,通过体外实验证明其有良好的缓释能力。Christiane等[44]用生物聚合物和非生物聚合物复配制得纳米粒子,可将INS包裹在纳米粒子的内核,对INS的包封率可达到约96%,并且实验证明有很好的缓控释效果。纳米药物控释系统还被用来防治血管再狭窄[45]。

再狭窄是冠状动脉经皮腔内成形术(PTCA)后常见而严重的并发症,运用微孔球囊介入导管将纳米粒子自由分散形成的乳状悬浮液置于PTCA部位,可以达到防治再狭窄的效果。另外,载药纳米粒子进入动脉壁后,随着可降解材料的逐渐水解,其内含的药物便缓慢持续释放出来,从而实现药物在动脉内局部定位。用纳米颗粒,包括纳米胶束、纳米脂质体等作为基因转移载体,已引起医学界广泛重视。其原理是纳米颗粒作为载体将DNA、RNA、PNA(肽核苷酸)、dsRNA(双链RNA)等基因治疗分子包裹其中,或者通过静电引力或吸附将治疗分子固定在其表面形成复合物,在胞吞作用下纳米颗粒进入细胞,释放基因治疗分子,发挥治疗效能[46]。

2.2纳米药物

直接以纳米颗粒作为药物的应用之一是抗菌药物。纳米抗菌药物具有广谱、亲水、环保、遇水后杀菌力更强、不会诱导细菌耐药性等多种性能。以这种抗菌颗粒为原料,成功地开发出了创伤贴、溃疡贴等纳米医药类产品。例如,纳米二氧化钛树脂基托材料具有一定的抗变形链球菌和抗白色念珠菌的效果,当树脂基托中抗菌剂的浓度达到3%时,即可达到满意的抗菌效果[47]。郭春兰[48]用纳米银医用抗菌敷料对142例患者的手术切口进行护理,所有切口均无感染并Ⅰ期愈合,同常规使用普通无菌敷贴覆盖切口的方法相比,平均每例的愈合时间提前1.69d。

无机纳米颗粒作为新型的抗癌药物为肿瘤治疗提供了新的思路。Liu等[49]用Gd@C82(OH)22处理荷肝癌的小鼠,在10-7mol·kg-1的注射剂量下能有效地抑制肿瘤生长,同时对机体不产生任何毒性。其抑瘤效应不是通过纳米颗粒对肿瘤的直接杀伤起作用,而是可能通过激活机体免疫来实现对肿瘤的抑制作用。纳米羟基磷灰石在体外对恶性肿瘤细胞产生明显的抑制作用,而对正常细胞作用甚微,可望通过进一步的研究获得一种区别于传统的化疗药物的纳米无机抗癌药物[50-51]。此外,有的物质纳米化后出现新的治疗作用,如二氧化钛纳米粒子可抑制癌细胞增殖[52];二氧化铈纳米颗粒可以清除眼中的电抗性分子并防治一些由于视网膜老化而带来的疾病[53]。

3组织修复和再生医学中的纳米材料

将纳米技术与组织工程技术相结合,构建具有纳米拓扑结构的细胞生长支架正在形成一个崭新的研究方向。相对于微米尺度,纳米尺度的拓扑结构与机体内细胞生长的自然环境更为相似。纳米拓扑结构的构建有可能从分子和细胞水平上控制生物材料与细胞间的相互作用,引发特异性细胞反应,对于组织再生与修复具有潜在的应用前景和重要意义[54]。将纳米纤维水凝胶作为神经组织的支架,在其中生长的鼠神经前体细胞的生长速度明显快于对照材料[55]。向高分子材料中加入碳纳米管可以显著改善原有聚合物的传导性、强度、弹性、韧性和耐久性,同时还可以改进基体材料的生物相容性。研究发现,随着复合物中碳纳米管含量的增加,神经元细胞和成骨细胞在复合材料上的黏附与生长也越来越活跃,而星形细胞和成纤维细胞的活性则呈现同等程度的下降[56-57]。Freites[58]设计的人造红细胞输送氧的能力是同等体积天然红细胞的236倍,可应用于贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和体育运动需要的额外耗氧等。Murphy等[59]成功合成了模拟骨骼亚结构的纳米物质,该物质可取代目前骨科常用的合金材料,其物理特性符合理想的骨骼替代物的模数匹配,不易骨折,且与正常骨组织连接紧密,显示出明显的正畸应用优势。

纳米自组装短肽材料RADA16-I与细胞外基质具有很高相似性,RADA16-I纳米支架可以作为一种临时性的细胞培养人工支架,它能很好地支持功能型细胞在受损位置附近生长、迁移和分化,因而有利于细胞抵达伤口缝隙,使组织得以再生。有研究人员[60]利用RADA16-I纳米支架修复了仓鼠脑部的急性创伤,并且恢复了仓鼠的视觉功能。RADA16-I形成的水凝胶可用作新型的简易止血剂,用于多种组织和多种不同类型伤口的止血。

4纳米中药

“纳米中药”是运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂[61]。纳米中药不是简单地将中药材粉碎至纳米数量级,而是针对组成中药方剂的某味药的有效部位甚至是有效成分,进行纳米技术加工处理,赋予传统中药以新的功能。

中药纳米化可以使细胞破壁,大大提高中药有效成分的渗透性或溶解度,提高生物利用度;利用纳米化的中药所具有的缓释功能和靶向给药功能,在提高药效的同时降低毒副作用;利用中药的纳米包覆技术能改变一些中药制剂的亲水、亲油性,提高临床疗效。例如,用纳米粉碎技术将中药黄芩、黄连、黄柏、地榆超微粒化,添加纳米锌、硒等微量元素,加广谱强效纳米银系(AT)抗菌剂、麦饭石纳米粉、远红外二氧化钛、电气石在传统中药配方基础上制成的纳米中药,用于烧烫伤的治疗,提高了药物疗效[62]。将超临界二氧化碳萃取技术用于中药挥发油提取和中药有效成分的提取,通过包覆技术把中药挥发油和中药有效成分制备成纳米药物。超临界二氧化碳萃取技术已广泛用于对菖蒲根、金丝桃叶、月桂叶、肉豆蔻、苍术、高良姜等的有效成分进行提取和对紫苏、香薷、防风、辛夷、苍术、厚朴、细辛、木香等挥发油的提取[63]。

对中药挥发油采用包合技术制备包合物,用纳米尺度的分子材料(主要是环糊精类)作为载体材料,形成不到2nm的药物超微粒,其内径为0.7~0.8nm,可容纳几个药物分子,这样的包合物又称为分子型包囊[64]。由于载体是种多羟基物质,且羟基排列于筒状结构的外壁,极易分散于水中,筒内侧可包裹水难溶性的药物分子,从而大大提高水难溶性药物在水中的溶出和体内的吸收,提高生物利用度,还可降低药物的刺激性,增加药物的稳定性。药物脂质体制剂在纳米中药的研制中也得到了日益广泛的关注。如纳米雄黄脂质体[65]、辛夷挥发油纳米脂质体[66]、马钱子碱脂质体的研究[67];鱼腥草挥发油纳米脂质体的制备及其肺靶向效果[68]等。

纳米中药的研究和应用仍处于起步阶段,存在许多亟待解决的问题,如纳米中药的药效不确定性及可能的毒副作用、纳米中药的有效成分和稳定性难以控制等。但目前已经取得的一些成果表明,纳米中药的研究极大地丰富了中药的剂型,对中药的研究和开发产生了巨大的推动作用。这方面研究的深入能在纳米中药的制药技术、药效等诸方面建立更多具有自主知识产权的专利技术和创新方法,促进中药制剂的标准化和国际化,提升中药的市场竞争力。

5纳米医学材料的安全性

纳米材料在医学领域已应用于药物载体、癌症治疗、基因治疗、抗菌材料、组织工程、医学诊断等方面,给人类带来了许多好处。然而,有关纳米材料毒理学的报道也很多[69-70]。由于纳米材料具有小尺寸效应、表面和界面效应以及量子尺寸效应等特性,可能引发特殊的生物学效应,给人类健康和环境带来负面影响。例如,Yeo等[71]指出具有抗菌效果的纳米银可在水生环境中蓄积,对斑马鱼胚胎发育有毒性作用。

从纳米医学材料大小与DNA、蛋白质、病毒等生物分子的尺寸相当这一事实很容易想到,即使化学组成相同,纳米物质的生物毒性也可能不同于微米尺寸以上的常规物质[72]。根据常规物质研究所得到的毒理学数据库与安全性评价结果,可能不适用于纳米物质;现有的安全评价方法、技术又都不太适用于纳米医学材料对人体风险评价[73]。这些问题正是目前纳米医学材料安全性评价的困难所在。

纳米材料的安全性评估是一个全球性关注的问题,美国、欧盟、日本纷纷斥巨资展开纳米材料的安全性研究,我国也已将其列入国家“973”重点基础研究规划项目。纳米技术涉及很多学科,如电子、生物、物理、化学等等。因此,对医用纳米材料安全性的评估不是单一的某个学科可以完成的,而是需要临床医学、基础医学、毒理学、物理学、分子生物学、化学和环境科学等多学科的融合,充分利用各种先进的分析技术,开展多学科的综合研究。

6展望

虽然纳米医学刚刚问世,但其发展的巨大潜力已经展示在我们面前。21世纪是纳米科技的世纪,人们将以全新的角度和视野看待生物医学问题,在纳米水平上可以更加深入地研究各种组织的结构和功能,并充分发挥其优势。纳米医学技术的发展必将为基础与临床研究带来新的机遇,为现阶段尚不能解决的问题带来新的思路和方法。