纳米眼球同样能看到精彩世界
目前，科学家们研制出一种用纳米材料制成的人工眼球，这种眼球不仅可以像真眼睛一样同步移动，也可以通过电脉冲刺激大脑神经，使盲者看到精彩世界。
过去人工眼球一般是用狗眼或玻璃聚合物替代，很难与人体的生物性相容，往往会被排斥出来；后来，生物陶瓷眼球出现，与眼肌组织达到了很好的融合，并可以实现同步移动。
“既然是眼睛，转动重要，但更为重要的是要能看到精彩世界”，纳米眼球如何实现“看”的效果呢？“纳米晶体制成的活性复合材料，主要用作眼球外壳，里面则放置的是微型摄像机、集成电路芯片，通过这两个部件将影像信号转化成电脉冲，来刺激大脑的振叶神经，实现可视功能。”而对于电源，则是通过一种微型无线接受系统实现。
“绿色”隔离圈
众所周知，人体的免疫系统一般是通过抗体来排斥或攻击外源性物质的。比如，糖尿病患者，他的胰腺细胞不能正常工作，那么将正常的胰腺细胞植入患者皮下以代替生病的胰腺细胞。然而免疫系统的强烈阻击将危及患者的生命。
一个患有遗传缺陷的四岁小男孩在宾夕法尼亚大学的医学中心接受基因治疗，医生们利用自然界中存在的病毒作为基因治疗的载体。这也是目前医学界用得最广的方法。他们将大量的经过处理的已经携带人体正常基因的病毒注入小男孩的肝脏，希望病毒携带的正常基因代替异常基因，从而使小男孩获得健康。然而，小男孩四天后便死于多器官功能衰竭。这便是免疫系统抗击外来细胞的结果。那么有没有办法用一种东西能将抗体与外来正常细胞隔离开来呢？
研究人员利用纳米硅作为隔离圈，每一个纳米硅上的小孔能将外来细胞与抗体隔离开来，但细胞所需要的养分却能从这个小孔里自由出入。抗体只能望之兴叹。
但事情不是想的那样简单。因为抗体能通过任何大于18纳米的孔径，研究人员利用硅半导体工艺生产出了具有几纳米孔径的材料。他们从猪的胰腺中取出能产生胰岛素的胰腺细胞，然后用纳米硅包装后植入人体内。细胞通过几纳米的孔径获得养分，又通过这个孔径将其释放出来的胰岛素进入血液。将来这种方法将会用到人的身上，使糖尿病不再成为人的主要杀手之一。用同样的方法可以将其他的正常细胞植入人体代替异常细胞。
纳米试纸
化验是现代医学诊断疾病的最常用的辅助诊断手段。通常，化验师们把病人血液或尿、便、痰之类的样本放在显微镜下，以发现有害病菌。如果病菌的数量极少是不容易被发现的。而且检验师必须熟悉各种病菌的“长相”，否则认错了便容易误诊，接下去便是一错再错。这对病人来说是一件可怕的事情。而未来的检测手段要比现在高明、简单得多。
一种具有超高灵敏性纳米试纸问世了，它可通过人的唾液、血液、粪便以及呼出的气体，及时发现人体中哪怕只有亿万分之一的各种致病或带病游离分子。
使用它的方法简单得类似现在测试糖尿病的试纸一样。只要把纳米试纸放进病人提供的血液或排泄物内，试纸就会因不同细菌感染而呈现不同的颜色。这种“变色龙”的准确率要大大超过医生单凭肉眼作出的判断。
纳米技术与兵法的结合
自从人类告别类人猿，走出森林，建立自己的家园，就懂得与疾病作艰苦、顽强的斗争，不再听天由命。然而，翻开历史书，流行病造成的死亡数字令人怵目惊心。直到疫苗的出现才有效地制止了流行病肆无忌惮的蔓延，有的已被彻底消灭，如天花、脊髓灰质炎。
研究人员发现在以往几千万年的漫长岁月里，人类之所以能够生生不息，是由于人自身的免疫系统在起着绝对重要的作用。那么，人体内有没有对付诸如天花、肝炎、鼠疫等流行病的自卫军呢？
当然有，只是没有被调动起来。疫苗接种不是为机体装配上那些毫不相干的“化学武器”，而是通过接种疫苗帮助人体调动起自身的防御系统，以阻击来犯之敌。
诱敌深入。即不动声色地让病原体(细菌或病毒)或它的一部分(抗原)进入机体内，直到引起免疫应答(即机体对抗原刺激的反应，也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程)。自此，身体的安全部队(免疫系统)便记住了敌人的特征，一旦这样的敌人来犯，免疫系统便会行动起来将来犯的敌人杀死。
疫苗帮助免疫系统记住敌人的特征，有的是几年，有的长达一生。所以，有的疫苗每隔几年就要注射一次。有的是一段时间内连续几次，以加强“安全部队”的记忆。
阴险狡猾的病毒。并非所有的病毒面对强大的“安全部队”都束手无策。如HIV病毒、丙型肝炎病毒，它们不但大量破坏候选疫苗，还特别会伪装，它们能够改变自己的抗原(可能被识别出来的“化学标志”)，躲过“安全部门”的眼睛，而且速度快、影响大。比如丙肝病毒，它在每个人身上的表现都不一样。还有HIV病毒，当它进人人体的免疫细胞后，便会迅速生成自己的突变体，使本来针对它的武器丧失了作用。
病毒与细菌对机体的感染方式有很大的区别，细菌感染细胞，却不能在细胞内部进行复制；而病毒在感染了一个细胞后便立即离开，进入到一个新的细胞里去。如果传染的速度比较缓慢，或者是在发病前有潜伏期的话，抗体就无法有效地保护机体了。
更让人恼火的是，HIV病毒还知道最危险的地方就是最安全的地方，它们隐藏在免疫细胞内，而且大部分都能发生变异，使“安全部门”奈何不得。但是，不管病原体如何诡计多端，它的遗传基因是没法改变的，纳米医生会根据它与众不同的遗传信息把它从“革命的队伍”中揪出来并消灭。
肌体消灭狡猾的来犯之敌不是说起来那样简单，如果光是一味地使用“武力”，不但会使双方伤亡惨重，而且不能除根。纳米医生不光会扔“导弹”，而且是高智能的。会将人类精典的战略战术用在对付病菌方面。
木马计。美国斯坦福大学科学家借用著名的“木马计”，初步找到了一条关闭细胞内特定致病基因的途径。这一发明在癌症等疾病的基因治疗领域具有很大的应用潜力。
斯坦福大学科尔教授领导的小组，在研究中合成了一种环状的纳米级DNA(脱氧核糖核酸)分子，并用它充当“木马”，放入活的大肠杆菌细胞中。这种分子“木马”进入大肠杆菌细胞后能大量制造另外一种名为核酶的物质，并由后者在细菌内部发起“进攻”，关闭特定基因，或使基因裂解、功能尽废。在这一过程中，环状分子完好无损，可以在“进攻”完成后全身而退。这一“木马计，’之所以成功，在于环状DNA分子能够“骗过”大肠杆菌，在其内部大量生成核酶；而“中计”的细菌并不知道核酶对自己具有杀伤力。
据英国《自然》杂志报道，瑞士癌症研究所的一个研究小组用人类腺状体病毒感染癌细胞，成功地引发癌细胞自杀。该研究在细胞培养试验和老鼠身上试验均取得成功。
科学家已经发现，正常细胞都含有一种称为p35的基因，一旦细胞出现缺陷或受到损伤，p35基因就会启动细胞内部一种机制，进行修复工作或者自我毁灭。
癌细胞不受控制地无限分裂同这一基因失去活力有密切关系，大约一半以上种类的癌细胞都与p35基因失去活力有不可分割的关系。自从20多年前首次发现p35基因以来，科学界一直设法寻找使它不会失去活力或者重新恢复活力的方法。
瑞士癌症研究所的科学家发现，正常细胞被腺状体病毒侵入后p35基因会停止作用，直到病毒被消灭。但癌细胞却相反，病毒侵入后会激活其中的p35基因，从而触发癌细胞自杀。
腺状体病毒体积小，结构简单，虽能感染人体，但本身并不会引起任何病症，研究人员猜想它的形状很像受损的DNA，所以引发了细胞自杀机制。
人类与疾病的斗争，仿佛战场上的两军作战，各种技术与战法不断变幻使用，疾病“道”高一尺，人类就“魔”高一丈。
人体器官工厂
每年有成千上万人在等待天然的器官中死去。1999年仅美国就有72000名患者等待器官移植，其中有6100人在漫长的等待中离开人世，即使有人等到了自己需要的器官，但又有很多因异体器官的排斥反应，在手术后不久便撒手人寰。因此每遇到一例移植成功者，各家媒体争相报导，可见成功率是很低的。
在天然器官极其短缺的情况下，科学家利用特殊的材料研究出人工器官。然而，由于各种原因，人造器官只能在病人体外使用，而且价格也比较昂贵，一般人是承担不起的。即使一般人承担得起，而且能起到与真器官相同的作用，但一个人从此要背着自己的器官走来走去，很不方便。
目前，许多商业及学术研究组织正在利用从胚胎或病人身体上取下的细胞组织，辅以特殊的生物材料，培养活体组织或器官。
市场上已经出现了利用组织工程制成的人体器官：皮肤、骨骸、软骨等。虽然这些离制造完整的器官还有很长一段路，但毕竟证明了人造器官概念的可行性。
1997年，四川大学生物医学工程学科博士生导师李玉宝教授开始纳米人工骨的研究，于2001年研究成功，并顺利通过国家863项目组验收。他将纳米类骨磷灰石晶体与聚酰胺高分子形成复合体，并使纳米晶体含量调节到与人骨所含的纳米比例相同，从而形成高强柔韧复合仿生生物活性材料。由于这种复合材料具有优异的生物相容性、力学相容性和生物活性，用它制成的纳米人工骨不但能与自然骨形成生物性骨键合，而且易与人体肌肉和血管长在一起，并可以诱导软骨的生成。
目前，“纳米骨”已成功地植入人体。由清华大学研制的纳米人工骨已被成功植入26名脊腰椎病或骨折患者体内，其中，20名患者康复出院。
随着纳米技术的快速发展，成熟、完整的人体器官将在特定的工厂产生。而且生产的周期将大大缩短。那时，人们可能不再因为某器官出现衰竭或残疾而更换，而是可能因为自己的器官不再年轻而换上个年轻、鲜活的器官。
（四）纳米药物
医学界更看好的是纳米药物，例如将不易被人体吸收的药物(如雌二醇)或食品做成纳米粉或悬浮液，就变得容易吸收。提高了药物的生物利用度，把纳米药物做成膏药贴在患处，可通过皮肤直接吸收而无须注射。以纳米粒作为药物载体，可提高疗效、减少负作用。
纳米粒表面的亲水性与亲脂性将影响到纳米粒与调理蛋白吸附结合力的大小，从而影响到吞噬细胞对其吞噬的快慢。
一般情况下，纳米粒的表面亲水性越大，则其对调理蛋白的结合力越强。所以要延长纳米粒在体内的循环时间。中性的表面最适合用于延长纳米粒在体内的循环时间。纳米粒的粒径决定药物载体输送系统亚微粒体内过程的重要因素之一。最理想的粒径范围是1200纳米之内。
纳米粒用适当的表面活性剂包衣后，可跨越血脑屏障，实现脑位靶向。另外，纳米粒表面修饰后脉管给药可降低肝位蓄积，从而有利于非肝位病灶的导向治疗，也减少了药物对肝脏的损伤。纳米粒中加入磁性物质，通过外加磁场将其导向靶位，对于浅表部位病灶或对于外加磁场容易触及的部位具有一定的作用。
南京大学纳米科技研究中心经过4年的研究，取得了用纳米材料负载药物直接释放到病灶部位的研究成果。目前正在进行该项目技术产业化的研究，预计用3年时间将2～3种纳米药物产品推向市场。
南京大学杨昌正、蒋锡群领导的课题组1997年开始载药高分子纳米微粒的研究，并成功搭建起具有知识产权的制备高分子纳米微粒的平台，开发了6种载药高分子纳米体系。他们利用纳米材料不同大小粒子在人体内分布的特异性和不被免疫系统识别的特性，用这种材料做“包裹”，把药物分子“打包”拖进病灶，增加局部受药浓度，延长药效，从而达到药物在病灶部位缓慢释放和“靶向”给药的目的。
研究人员用45～100纳米的微粒包裹阿霉素进入病灶，药物缓释可持续20天。负载喜树碱的纳米微粒，可通过一般药物不能穿透的血脑屏障，对治疗脑肿瘤有特别的意义。用纳米微球技术包裹小分子的核磁造影增强剂，也可顺利通过血脑屏障，极大地提高核磁共振诊断脑部疾病的准确性。
中药是我国传统的医药，虽然它服用起来很麻烦，见效慢，但比起西药来，它以其取自天然，毒副作用小且能治根等特点获得越来越多人的青睐。但现在临床应用的中药饮片和中成药生产中应用的原料药材在煎煮提取时，溶媒需穿透细胞壁将有效成分通过浓度差而提取出来，可以想像，药物中的有效成分提取是不完全的(尽管煎煮2～3次)或者说，药物的提取利用率是有限的。
再如传统中成药中以原药粉制成的丸剂和散剂，由于没有达到细胞破壁，也影响了药物有效成分在体内的释放，或者说，人体对药物的吸收利用度不够高。上述情况，实际上也是一种药材浪费。医学的发展要求中药做更进一步的改进。纳米技术的发展成为中药粉碎的突破口。
纳米级粉末的粒度范围是1～100纳米之间，目前的技术也可以把中药粉碎至纳米级。但当物质粉碎到纳米级时，药物的性质有可能会发牛根本的改变。当一种中药粉碎到了纳米级时，它还能否具有原有的药效，或者变为什么样的性质，甚至它是不是药物，都不得而知。所以，中药能否做到纳米级还是一个问号，需要科学工作者去研究证明。
除上面讲的需要研究解决的问题外，如果只从粉碎技术的角度出发，确实可以把中药加工到纳米级。粉碎技术受制于两个方面：一个是设备的技术水平，这一方面已经没什么问题；另一个是材料的选择，以现在的研究成果对于一般的材料也不成问题。
从这个角度，是可以提出纳米中药的概念的。但是，当这一技术面对的是与人类健康直接相关的药物，尤其是与传统的中药相联系时，事情就没有那么简单了。比如，目前还缺少一种防止药物污染的加工方法。另外，如果真的制出了纳米中药，如何检验它的真假也是一个问题，需要研究制造可供药检部门普及使用的快速检测仪器，并且适合于检测中药粉末，因为中药纤维放在液体溶质中会发生膨胀，这将会给检验工作带来不便。
据媒体报道，我国批准了中药纳米技术的申请专利，虽然现在纳米中药的前途仍处于未卜的状态，但并不意味着没有可能性。
