宋浩亮

摘要：對(duì)納米材料及其技術(shù)在動(dòng)物疾病的臨床診斷應(yīng)用、藥物研發(fā)及疾病防控等方面進(jìn)行分析，并展望納米材料及其技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：納米材料；納米技術(shù)；動(dòng)物疾病防控

中圖分類號(hào)：S858 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-273X（2018）04-0012-02

當(dāng)前國(guó)際動(dòng)物疫病現(xiàn)狀呈現(xiàn)復(fù)雜化，形勢(shì)不容樂(lè)觀。新興復(fù)合型科技研究產(chǎn)物應(yīng)用于動(dòng)物疾病的診斷、治療 預(yù)防等環(huán)節(jié)迫在眉睫。納米材料及技術(shù)由于具有新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，已被研究應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域。納米材料具有其獨(dú)特的功能和優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多研究人員將納米技術(shù)引入到動(dòng)物疾病防控領(lǐng)域，如致病菌的快速檢測(cè)、疾病的診治等方面，并己取得了一定的效果。

1 納米材料及納米技術(shù)研究概況

1.1 納米材料特點(diǎn)

納米材料主要表現(xiàn)為表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。實(shí)際應(yīng)用效果包括表面積大、表面活性高、催化效率高、安全性穩(wěn)定、吸附能力優(yōu)良、低毒性等特點(diǎn)。

1.2 納米材料研究進(jìn)展

納米材料是納米科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是納米科技最為重要的研究對(duì)象。納米材料在生物醫(yī)學(xué)中檢測(cè)診斷、藥物治療以及健康預(yù)防方面均取得了一定的發(fā)展。軍事醫(yī)學(xué)院邱志剛[1]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水中的納米氧化鋁可以促使耐藥基因從大腸桿菌轉(zhuǎn)入沙門氏菌的效率提高200倍。即使以往很難發(fā)生耐藥基因轉(zhuǎn)移的不同種類細(xì)菌，在氧化鋁納米粒子的作用下耐藥基因也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。由此可見(jiàn)，應(yīng)用氧化鋁納米粒子大大加快了細(xì)菌獲取耐藥基因的速度。

1.3 納米技術(shù)

納米技術(shù)是在納米尺度下對(duì)物質(zhì)進(jìn)行制備、研究。在藥物研究領(lǐng)域，由于納米材料和納米產(chǎn)品性質(zhì)的特異性和優(yōu)越性，用該技術(shù)建立新的藥物控釋系統(tǒng)可起到提高藥物在體內(nèi)的吸收效果、改善藥物的輸送、替代病毒載體、催化藥物化學(xué)反應(yīng)的作用。研究引入了微型領(lǐng)域，為尋找和開發(fā)新獸藥、結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于動(dòng)物試驗(yàn)研究[2]，研制合成理想的藥物提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2 納米材料在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用

隨著生命科學(xué)、生物信息學(xué)等新興復(fù)合型學(xué)科的迅速發(fā)展，納米材料借助其特殊的結(jié)構(gòu)效應(yīng)在動(dòng)物疾病防治領(lǐng)域展示出廣闊的應(yīng)用前景。醫(yī)學(xué)起源于疾病診斷，對(duì)動(dòng)物疾病沒(méi)有很好的診斷就不可能有很好的預(yù)防和治療。目前隨著科技的發(fā)展，動(dòng)物疾病診斷技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，各種檢驗(yàn)診斷手段、儀器已是各式各樣。利用納米材料的特性去化驗(yàn)檢測(cè)樣品材料，可借助納米材料極高的傳感靈敏效應(yīng)對(duì)疾病進(jìn)行早期診斷，便于疾病防治。

2.1 納米分子信息成像和診斷

分子信息影像是生物醫(yī)學(xué)和分子診斷學(xué)中的一門重要學(xué)科，可用于檢測(cè)，考察機(jī)體內(nèi)外組織中的分子細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化[3，4]。而納米探針由于具有高亮、光學(xué)穩(wěn)定、光譜吸收范圍廣等特點(diǎn)，可用于定量準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)生物機(jī)體內(nèi)部分子的理想工具，連接于小分子的肽、抗體以及核酸分子來(lái)進(jìn)行疾病檢測(cè)，靶向定位于目標(biāo)細(xì)胞分子內(nèi)部。Wu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，基于量子點(diǎn)的腫瘤標(biāo)記Her2的免疫熒光標(biāo)記，比常規(guī)熒光染料標(biāo)記不同的靶細(xì)胞表面受體、細(xì)胞骨架、核抗原和其他細(xì)胞器更有效。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了生物結(jié)合的膠體量子點(diǎn)在細(xì)胞標(biāo)記、細(xì)胞示蹤、DNA檢測(cè)和體內(nèi)成像方面很有價(jià)值。Gao等[6]進(jìn)行了體內(nèi)量子點(diǎn)成像和腫瘤定位的動(dòng)物研究，觀察到量子點(diǎn)在肝、脾、腦、心、腎和肺中的吸收、滯留和分布有逐漸減少的規(guī)律，在裸鼠前列腺癌異種移植瘤的研究中，量子點(diǎn)在瘤組織內(nèi)特異性蓄積呈現(xiàn)出亮紅色。

2.2 納米金及其檢測(cè)技術(shù)

納米金即指金的微小顆粒。其直徑在1～100 nm，具有高電子密度介電特性和催化作用?？膳c多種生物大分子結(jié)合，且不影響其生物活性。新型的納米抗菌復(fù)合材料具有作為新的抗菌劑或者是抗菌包裝材料的高效傷口敷料的可行性[7]，可以用作高效的抗微生物制劑在生物應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景。納米金PCR是基于常規(guī)PCR基礎(chǔ)上，結(jié)合納米技術(shù)而發(fā)展起的新型檢測(cè)技術(shù)。劉陽(yáng)等[8]根據(jù)副溶血弧菌（VP）的toxR基因序列，設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物，建立納米金PCR檢測(cè)方法，結(jié)果表明能擴(kuò)增得到與試驗(yàn)設(shè)計(jì)相符的208 bp（VP）的特異性條帶，且與其他細(xì)菌無(wú)交叉反應(yīng)。與普通PCR法進(jìn)行比較，該方法檢測(cè)靈敏度比普通PCR高10倍。而與傳統(tǒng)的細(xì)菌分離鑒定法相比，納米金PCR檢測(cè)大大提高檢測(cè)效率且具有靈敏度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 作為藥物運(yùn)輸載體

和傳統(tǒng)的注射或口服給藥途徑不同，運(yùn)用納米材料可定點(diǎn)靶向進(jìn)行藥物運(yùn)輸，對(duì)于藥物劑量控制和疾病的預(yù)防及治療具有重要意義。使用納米材料運(yùn)輸藥物可有效提升藥物運(yùn)輸效率，降低毒性反應(yīng)。越來(lái)越多的科研人員開始關(guān)注并構(gòu)建用于藥物輸送的納米載體，這些藥物載體在腫瘤疾病的診斷治療中具有廣闊的前景。如Chen等[9]將pH敏感材料環(huán)糊精和低分子量的聚乙烯亞胺整合成納米載體，并負(fù)載寡聚核酸，該載體可以有效地轉(zhuǎn)染肺腺癌細(xì)胞，并對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有良好的抑制作用[10]。

3 展望

隨著城市化進(jìn)程的不斷進(jìn)行，我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速。養(yǎng)殖行業(yè)呈現(xiàn)集約化、規(guī)?；忍攸c(diǎn)。隨之而來(lái)也面臨著一系列問(wèn)題的挑戰(zhàn)。其中以細(xì)菌耐藥性問(wèn)題、藥物殘留問(wèn)題尤受關(guān)注。利用新興科技解決上述問(wèn)題，提升畜牧生產(chǎn)力成為時(shí)下熱點(diǎn)。納米材料及納米技術(shù)在動(dòng)物疾病防治領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，已取得顯著的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益。多種基礎(chǔ)研究成果預(yù)示其在動(dòng)物疾病檢測(cè)和診斷方面將有著廣闊前景，現(xiàn)有的納米材料在生物診斷檢測(cè)上已經(jīng)具有了一定的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，仍需要在生物安全性研究和臨床應(yīng)用中不斷深化和推進(jìn)。美國(guó)伯明翰大學(xué)菲利普教授指出：“納米技術(shù)最終目的還在于生活本身”。納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)的結(jié)合，為動(dòng)物疾病防控研究提供了新的思路。納米材料及其技術(shù)應(yīng)用可有效保證動(dòng)物生命健康，提高畜牧養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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