微米和纳米

做出纳米级结构(纳米机器人)需要怎样一个过程?

制造技术方面,各种从底到顶和从顶到底的纳米制备技术都可以应用在智能纳米材料方面。但你提出的以光刻为代表的刻蚀技术并非这一领域的主流——当然也是有少量此类例子的。自己做光刻设备也是断然没有可能的——或许你可以做一些掩模转印的光学系统,但要达到符合要求的精密程度是需要非常极端的技术的。

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目前本领域的主要技术还是溶液相化学合成。固体化学目前表现出极大的潜力,但在纳米技术方面仍有不可克服的困难。诸如共沉淀法、水热/溶剂热法、溶胶-凝胶法等技术都是制备功能纳米载体的常规方法。

另外就是智能响应的实现,大概可以从本质上具有响应能力的纳米材料、修饰响应性基团或实体、结合生物活性分子和材料这几种手段来实现。

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2. 纳米材料稳定性是一个非常复杂的话题,这一话题包含很多层次:你是问在类似于金属纳米粒子这样高表面能的纳米材料如何避免团聚呢,还是问纳米粒子在水溶液或体液中如何保持胶体分散性呢,还是问纳米材料在极端物理环境(如高温、极端pH等)下不发生分解的能力呢?每个问题的答案都可以写几篇综述了。

3. 屏蔽免疫识别和细胞吞噬的方法有很多,最基础的一种就是用PEG分子进行表面修饰。调整到合适的尺寸也是近年来特别流行的做法。对于一些纳米材料确实有在体内分解的风险,但这一般并非坏事,而是好事。如果要提高这种层面的稳定性,基本上要从化学结构下功夫。比如多肽容易被酶降解掉,但在不要求保持全部功能的前提下,可以采用peptoid或者D-peptide。

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4. 如果没有特别的纳米载体选择的话,首先考虑金和二氧化硅。

携带什么“武器”的问题:

载药是很常见的,比如紫杉醇。也可以带抗体或者抗体的一部分。核酸,比如miRNA,siRNA、Aptamer。甚至,光热制剂、光动力制剂、放疗增敏剂、二元放疗制剂都是很热门的。

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