納米技術報告范例6篇

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納米技術報告

納米技術報告范文1

英文名稱:Nanotechnology and Precision Engineering

主管單位:教育部

主辦單位:天津大學

出版周期:雙月刊

出版地址:天津市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1672-6030

國內刊號:12-1351/O3

郵發代號:6-177

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:2003

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

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期刊簡介

納米技術報告范文2

關鍵詞:納米材料應用

納米發展小史

1959年,著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言,人類可以用小的機器制作更小的機器,最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品,這是關于納米科技最早的夢想。

1991年,美國科學家成功地合成了碳納米管,并發現其質量僅為同體積鋼的1/6,強度卻是鋼的10倍,因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度。1999年,納米產品的年營業額達到500億美元。

什么是納米材料

納米(nm)是長度單位,1納米是10-9米(十億分之一米),對宏觀物質來說,納米是一個很小的單位,不如,人的頭發絲的直徑一般為7000-8000nm,人體紅細胞的直徑一般為3000-5000nm,一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小,金屬的晶粒尺寸一般在微米量級;對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示,1埃相當于1個氫原子的直徑,1納米是10埃。

一般認為納米材料應該包括兩個基本條件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之間,二是材料此時具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。

1、納米技術在防腐中的應用

由加拿大萬達科技(無錫)有限公司與全國涂料工業信息中心聯合舉辦的無毒高效防銹顏料及其在防腐蝕涂料中的應用研討會近日在無錫召開。

中國工程院院士、裝甲兵工程學院徐濱士教授,上海交通大學李國萊教授,中化建常州涂料化工研究院錢伯榮總工等業內知名人士分別在會上作了報告,與會者共同探討了納米技術在防銹顏料中及涂料中的應用、無毒高效防銹顏料在防腐蝕涂料中的應用以及新型防銹涂料和防銹試驗方法發展等課題。

徐院士就當前納米技術的發展情況作了簡單介紹,他指出:納米技術的研究對人類的發展、世界的進步起著至關重要的作用,誰掌握了納米技術,誰就站在了世界的前列。我國納米技術的研究因起步較早,現基本能與世界保持同步,在某些領域甚至超過世界同行業。

作為國內表面處理這一課題的領頭人,徐院士重點談了納米技術對防銹顏料及涂料發展的促進作用。他說,此前我國防銹顏料的開發整體水平落后于西方發達國家,仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重,對人體的傷害很大,目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用;磷酸鋅防銹顏料雖然無毒,但由于改性技術原因,性能并不理想,加上價格太貴,難以推廣;而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒防銹顏料,有的性能不錯,甚至已可與鉻酸鹽相比,但均因價格太高,國內尚未引進。我國防銹涂料業亟待一種無毒無害、性能優異而又價格低廉的防銹顏料來提升防銹涂料產品的整體水平,增強行業的國際競爭力。

中化建常州涂料化工研究院高級工程師沈海鷹代表常州涂料院,在題為《無毒高效防銹顏料在防腐蝕涂料中的應用》報告中,詳細介紹了復合鐵鈦醇酸防銹漆及復合鐵鈦環氧防銹漆的生產工藝、生產或使用注意事項、防銹漆技術指標及其與鐵紅、紅丹同類防銹漆主要性能的比較。

在紅丹價格一路攀升的今天,這一信息無疑給各涂料生產廠商提供了巨大的參考價值,會場氣氛十分熱烈,與會者紛紛提出各種問題。萬達科技(無錫)有限公司總工程師李家權先生就復合鐵鈦防銹顏料的防銹機理、生產工藝、載體粉的選擇、產品各項性能指標及納米材料的預處理方法等一一做了詳細介紹。

目前產品已通過國家涂料質量監督檢測中心、鐵道部產品質量監督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內多家權威機構的分析和檢測,同時還經過加拿大國家涂料信息中心等國外權威機構的技術分析,結果表明其具有目前國內外同類產品無可比擬的防銹性能和環保優勢,是防銹涂料領域劃時代產品,為此獲得了中國專利技術博覽會金獎.復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權威機構的鑒定后已在多個工業領域得到應用,并已由總裝備部作為重點項目在全軍部分裝備上全面推廣使用。

本次會議的成功召開,標志著我國防銹涂料產業新一輪的變革即將開始,它掀開了我國防銹涂料朝高品質、高技術含量、高效益及全環保型發展的嶄新一頁。其帶來的經濟效益、社會效益不可估量。這是新型防銹顏料向傳統防銹顏料宣戰的開始,也吹響了我國防銹涂料業向高端防銹涂料市場發起沖擊的號角2、納米材料在涂料中應用展前景預測

據估算,全球納米技術的年產值已達到500億美元。目前,發達國家政府和大的企業紛紛啟動了發展納米技術和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術視為下一次工業革命的核心,2001年年初把納米技術列為國家戰略目標,在納米科技基礎研究方面的投資,從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元,準備像微電子技術那樣在這一領域獨占領先地位。日本也設立了納米材料中心,把納米技術列入新五年科技基本計劃的研究開發重點,將以納米技術為代表的新材料技術與生命科學、信息通信、環境保護等并列為四大重點發展領域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰略領域,全國有19家機構專門建立了納米技術研究網。在人類進入21世紀之際,納米科學技術的發展,對社會的發展和生存環境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說,21世紀將是一個納米世紀。

由于表面納米技術運用面廣、產業化周期短、附加值高,所形成的高新技術和高技術產品、以及對傳統產業和產品的改造升級,產業化市場前景極好。

在納米功能和結構材料方面,將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發高技術新產品,以及對傳統材料改性;將重點突破各類納米功能和結構材料的產業化關鍵技術、檢測技術和表征技術。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業的跨越式發展提供了廣泛的機遇。預期十五期間,各類納米材料的產業化可能形成一批大型企業或企業集團,將對國民經濟產生重要影響;納米技術的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領域,將產生新的經濟增長點。

納米技術在涂料行業的應用和發展,促使涂料更新換代,為涂料成為真正的綠色環保產品開創了突破性的新紀元。

我國每年房屋竣工面積約為18億平方米,年增長速度大約為3%。18億平方米的建筑若全部采用建筑涂料裝飾則總共需建筑涂料近300萬噸,約200~300億元的市場。目前,我國建筑涂料年產量僅60多萬噸,世界現在涂料年總產量為2500萬噸,每人每年消耗4千克,為發達國家的1/10,中國人年均涂料消費只有1.5千克。因而,建筑涂料具有十分廣闊的發展前景。

納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產品,展示出該涂料在建筑領域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術對空氣中有毒氣體有強烈的分解,消除作用。對甲醛

納米技術報告范文3

車身雖小,部件齊全

整輛納米車對角線的長度僅為3至4納米,比單股的DNA稍寬,而一根頭發的直徑大約是8萬納米。

不過納米車雖小,也擁有底盤、車軸等基本部件。其輪子是用60個碳原子組成足球狀的單一分子。這使得納米車在外觀上,看起來像啞鈴。它利用一種三合體作軸,連接每個輪子的軸都能獨立轉動,使得這種車能夠在凹凸不平的原子表面行進。

據專家介紹,以前也曾有人制造出過納米級的超微型“汽車”。但新問世的這輛“汽車”卻與其前輩們有著很大不同:這輛納米車是世界上首個利用滾動前進的納米結構物質,此前的所謂納米車只是通過滑動來前進。

這項技術是在賴斯大學詹姆斯?托爾教授的領導下、經過8年研發而成的。托爾說:“就是它了,你不能再建造更小的原子運輸工具了?!彼耐聞P文?凱利說:“建造一個可以在平面上滑動的納米工具已經不是什么難題了。證明納米物體是旋轉滾動,而不是滑行或者滑動,才是這個工程中最困難的一部分。因此,這項突破是近來在微型領域中最重要的一項成果”。

1納米是指1米的十億分之一,納米物質則是由幾十到上千個分子組成。由于體積十分小,這賦予了這輛納米車一些特性;如納米車不受摩擦力的影響,它的輪子是個結構緊密的單一分子、很難分散成單獨的碳原子。

高溫下車輪滾動前行

納米車95%的重量都是碳元素,此外還有一些氫和氧原子。整個制造過程大致與分子合成藥物的步驟相似,分成20步。制造完成后,再被置于甲苯氣體中,放置于金片表面。

在常溫下,納米車的輪子會和金片表面緊密結合,當把金質金屬表面加熱到200℃的高溫后,放置在上面的納米車由于變性就開始運動?,F在還不知道在沒有外力作用時,它們會向前還是向后運動,但是一旦開始,就不會停頓或改變方向,直到停止加熱。

不過研究人員發現,通過施加磁場,他們能夠改變并控制納米車的運動方向。此外,科學家還可以通過尖端技術抓住納米車,拖動其前進。科學家還為納米車制造了一臺世界上最小的馬達,它是由30個碳原子和一些硫原子組成,利用光來驅動。但是當它被放置在金質表面時,由于金屬分子吸收了大部分光,納米馬達無法得到足夠的動力。

實際應用尚需時日

這種納米車1克的材料就可以裝載約1000毫克的藥物分子,因為體積小,所以能在器官和血管中自由通行。它外形好似布滿規則小孔的“空心球”,里邊裹挾著藥物,當納米送藥車在體外磁場的作用下抵達患處,然后經過調節患處酸堿度或離子強度,納米車的“外衣”就會脫去,小車上裝載的藥物就被釋放出來。

研究人員希望這種特殊的交通工具能夠被用于分子構造領域。改進后的納米車能夠承載一個分子的“貨物”,在納米工廠之間運送原子和分子。未來人們能利用大批量這樣的微型機器來建造新材料。

但有人質疑,分子制造業是不切實際的,它還可能給環境帶來無法預測的風險,如大量納米機器通過自我復制導致泛濫成災。但是科學家普遍認為,那樣的情形只可能在科幻小說中出現。托爾教授表示,目前他并不打算為納米車技術申請專利權,因為他認為至少還需要一代人的時間才能解決分子制造中的多個技術難題。他說:“等你利用該項技術開發出實用產業時,專利權早就過期了?!?/p>

這項研究的資助方是美國得克薩斯州一家名叫Zyvex的納米技術公司、美國國家科學基金會以及日本本田公司。

相關鏈接納米技術之納米筆

美國納米科學與工程研究中心的科研人員于2006年10月初宣布,他們制造出世界上最小的鋼筆――納米筆。

這種新型納米筆能畫出40納米寬度的線條,這是紅血球直徑的1/100。它利用毛細作用來保持筆管中的液體流動,筆管連接著一個很小的“墨水庫”。它還是支多用途的筆,能夠儲存多種不同的墨水,從繪畫顏料到生物原料。雖然首批納米筆早已誕生,但它們不能儲存墨水,而且必須蘸進墨水才能使用。

這種筆的筆尖是由鉆石材料制成,或者是外表覆蓋有鉆石層的硅,它被粘貼在一個筆桿上。因此。筆尖將非常耐用。由于新型納米筆用標準的微制造技術制成,因此能夠大批量生產。納米筆能夠與微粒子顯微鏡結合,讓科學家在觀察納米微觀世界的同時,在上面“作畫”??茖W家希望,它最終能夠被用于制造蛋白質排列和復雜的半導體。

納米技術之發動機

2006年4月,美國物理學家阿利克斯?澤爾德領導的小組公布了世界上首臺納米發動機的誕生。

這臺發動機由置于納米碳管基座上的兩滴液體物質構成,利用液體的表面張力工作。發動機長度有200納米。它由固定在多層納米碳管基座上的一大一小兩滴液態銦構成,直徑分別為90納米和30納米。其工作原理是液體的張力特性:由于物體體積越小表面張力的作用越明顯,在微米尺度以下表面張力則占統治地位。

在外加電場的作用下,大液滴向小滴沿基座傳送原子,小液滴變大而大滴變小,直到兩滴相觸完成收縮過程。接觸后在表面張力的作用下,大滴迅速吞噬小滴,完成舒張過程。在這一過程中,能量轉變會產生動力。在外加電場的作用下這個裝置可以持續工作。這一裝置產生的能量雖然只有20微瓦,但是和它的個頭比起來已經相當高效了。

納米技術之自動修復

2003年,我國第一個國家級“裝備再制造技術國防科技重點實驗室”落成。它主要利用納米技術修復我軍軍備武器。

在裝備再制造技術國防科技重點實驗室,筆者見到一個被稱為“百寶箱”的戰場應急維修工具箱。里面的工具精小細致,神奇無比。無電焊筆,可以在沒電的情況下用打火機點燃后進行焊修;電子裝備快速清洗噴槍,在電子裝備不拆卸、不停機的情況下快速清洗與修復……

波濤洶涌的南海之濱,長期服役的戰艦鋼結構出現腐蝕。他們利用自行研制的電弧噴涂防腐新材料進行處理,使南海地區高溫、高濕、高鹽霧環境下的鋼結構防腐年限從原來的4至5年延長到15年以上;

某新型戰機,發動機壓氣機葉片出現損壞,每修復一臺需要50多萬元,采用他們首創的納米電刷鍍技術,僅用幾個小時就將葉片修復如新,所需費用僅是原品的十分之一;

茫茫川藏線上,惡劣的自然環境,常常使發動機不到年限就瀕臨報廢。經過納米清洗、再制造技術處理,很快使之煥發生機,壽命超過新品,費用僅為新品的一半;

納米自修復添加劑,實現了裝備零部件的“自修復”,成功應用于軍用車輛的系統;

某型坦克發動機經過再制造技術修復,使發動機壽命由500摩托小時延長到1000摩托小時……-

服役期滿的舊發動機,經過再制造流水線技術處理,各項指標煥然一新;

即將報廢的飛機發動機葉片,經過納米電刷鍍,助戰鷹重返藍天;

意外受損的坦克水箱,經過無電焊筆應急搶修,破裂的部位完好如初……

中國納米技術直追美國

2006年9月,美國商務部負責技術的副部長羅伯特?克雷桑蒂在訪華期間表示,中國的納米技術正快速趕上美國。

克雷桑蒂說,現在中國的實驗室內設施齊備,科研人員充足。中國科學家發表的關于納米技術的論文在數量及質量上已和美國并駕齊驅了。

納米技術報告范文4

科學文化視角的科學

與公眾關系研究

科學信息時代的發展要求科學、社會、文化之間廣泛而深入的交流和傳播,民主社會中的科學發展和技術進步需要公眾的理解,以獲得公眾的支持與社會的認可。從國家角度講,大幅度地提高公民的現代科學素質是國家增強綜合國力的基礎,而提高公民素質最重要的途徑要依靠科學傳播。

1982年11月,英國皇家學會發表了一份題為《英格蘭和威爾士11-18歲少年的科學教育》報告,建議皇家學會理事會應該創建一個小規模的特別小組來專門研究提高公眾理解科學的方法?;始覍W會理事會接受了這一建議,并成立專門小組由英國皇家學會會員博德默(Walter Bodmer)博士任主席進行調查研究。其成果就是得到皇家學會理事會認可的關于科學傳播理念的報告,稱為博德默報告。在這個報告的影響下,公眾理解科學被納入到政府所考慮的問題之內,而政府也宣布了它在促進公眾對科學、工程與技術的正確認識和理解中的責任。

隨著20世紀工業文明和進步,廣播、電視、電話等信息技術廣泛應用,通過新的信息技術傳播科學,引起科學傳播學者的關注,1987年的關于電視科學傳播的公眾理解科學研究應運而生。③電視作為20世紀最偉大的發明之一,逐漸成為人們依賴的主要傳播媒介,新的電子媒體為科學傳播拓寬渠道,使之成為不僅僅是小范圍、內部的交流與傳播,而是與公眾的直接對話。公眾與科學的關系變得更加緊密,科學更需要公眾的理解和支持。

由此展開的科學與公眾關系研究主要出現在20世紀90年代以后,一些學者將目標轉向對缺失模型的批判,認為公眾與科學的關系應該建立在反饋和民主的基礎上,公民有了解和認知科學的權利,可以根據自己的需求提出特殊的科學傳播要求。2000年到2008年,公眾理解科學與技術研究集中在公眾獲取科學知識、公眾和科學文化等方面。研究者將公眾與科學的關系置于文化理解的背景中進行探索,他們認為,對科學的信賴感和可信度是公眾理解科學的核心。公眾對科學的信任與對科學機制、政治機制的信賴問題有著緊密聯系,公眾的信任成為重要的社會資源,如果對科學的信任消失,將導致社會的不穩定。部分學者強調,傳播和培育科學文化是科學傳播的重要任務,任何科學活動都有一種文化建設活動的定位,科學傳播需要從知識導向轉到文化導向,重點傳播以科學思想、科學方法和科學精神為內涵的科學文化。④如果只把目光放在科學知識的傳播上,那么雙向互動的科學傳播將無法實現。

先進技術視角的

應用技術傳播研究

技術傳播(Technical Communication)的概念理解在目前學術界還未達成共識。國內的技術傳播概念多指科學技術傳播的狹義理解。而國際的技術傳播概念分兩個層面:一是技術在社會中的擴散、交流與共享活動;二是起源于技術寫作,關注傳播實踐技術的“技術傳播”?!凹夹g傳播”在這里作為科學傳播學的基本結構,主要是指先進技術視角的應用技術傳播研究。

技術傳播是科學技術發展的推動器。向公眾傳播先進技術已經成為科學傳播非常重要的組成部分,因為只有傳播先進技術,并促進其在社會中的應用,才能使技術迅速轉化成生產力,為社會和人類創造更多財富,改善人類生活。以納米技術的傳播為例,納米技術經歷了從誕生到應用于市場、獲取經濟利益的重大轉型和發展,納米技術成為各國紛紛投巨資搶占的戰略高地,在這個過程中,技術傳播的力量不容忽視。一項新技術必須得到廣泛大眾的認可才能應用于市場銷售,因此,關于納米技術的傳播開始了它的使命,如何將納米技術傳播給受眾,如何在市場中利用納米技術,以及讓更多的人知道納米技術可以改變人類生活等等,這些都是科學家、記者等科學傳播者們努力向受眾傳播的內容,更是科學傳播研究者們共同關注的話題。1999年,納米技術逐步走向市場,全年納米產品的營業額達到500億美元,科學傳播功不可沒。

技術傳播的最初形式發源于農業技術推廣的實踐中。20世紀以前,世界農業產量的增長幾乎全靠耕種面積的擴大而實現,農業產出的增長率有時甚至低于需求的增長率。20世紀20年代,美國首先推行農業技術推廣系統,把科學種田方法、病蟲害的防治等直接推廣到農場和農戶,農業技術進步的方向逐漸由單純追求機械化轉向對生物技術的重視。伴隨之后的以雜交玉米為代表的生物技術的產生,耕地單產開始增加,20世紀40年代,美國學者開始對農業技術推廣模式進行傳播學研究。農業技術推廣的傳播學研究逐漸成為國際研究者關注的焦點。20世紀70年代,美國的技術傳播學會成立,如今它已發展成為會員分布在全球100多個國家和地區的、龐大的國際性學術團體。從美國技術傳播學的發展看,正是業界實踐的需求引發推動了理論的研究,擴大了技術傳播的內涵,促進了技術傳播學科的成熟。⑤科學傳播研究者把美國技術傳播學會的成立看作是科學傳播學作為獨立于傳播學的一門新學科而被學界承認的標志。

案例分析視角的經驗

和模型方法研究

科學傳播研究具有一個重要特性,即它可以反映和回應社會現實發展的訴求,科學傳播研究的最終目的是指導科學傳播的實際工作,而不是僅僅在純學術探討和純概念演繹的范圍內自我封閉??茖W傳播研究必須考慮社會背景,必須讓理論研究與社會現實形成良好的互動,社會實踐中的需求引發研究領域的擴展,而科學傳播研究的拓展成為實際傳播活動的指向標。于是,案例實證分析視角的經驗與模型方法研究被提到科學傳播研究的重要日程。

科學傳播研究的實證分析主要以調查研究科學傳播效果為主,這類研究采用調查的形式分析科學傳播中各要素對于傳播效果的影響和作用,從而及時調整和進一步發展科學傳播。網絡科學傳播和知識擴散研究主題主要是通過案例實證研究進行深入分析,介紹和探索在新的傳播環境和媒介中,科學傳播的新經驗和新問題,為今后的科學傳播提供借鑒。由于互聯網技術是在20世紀90年代后期,隨著個人電腦的普及和計算機技術的發展而逐漸發展起來的?;ヂ摼W可以生動、具體、快速地展現科學活動過程,其傳輸具有人性化特征,不僅聲像并舉,時態上同步傳播,而且造就了比生活中人際傳播更為自由的虛擬交流空間,以往建立在閱讀基礎上的科學傳播,從價值觀到文字的閱讀習慣都發生了改變。

科學傳播環境也因此發生了變化,科學傳播也必須依賴和適應新的互聯網特征?;ヂ摼W的出現和發展,不僅改變了科學傳播環境,還改變了科學傳播行為以及人們對待科學知識和科學傳播的態度。接受科學知識和信息時,成年與童年之間的界限越來越模糊;電子媒介使科學傳播的復雜程度可以伸縮,簡單科學信息與復雜科學信息在電子媒介時代得到了融合。與此同時,互聯網的出現和發展為科學傳播帶來了具有革命性意義的沖擊,網絡傳媒中的道德缺失以及網絡游戲等負面效應干擾著正常的科學傳播。

科學傳播研究還將科學計量方法成功引入,通過采用科學計量的方法,對科學傳播效果、方法、內容以及對公眾產生的影響進行研究。

社會發展視角的

科學傳播內容研究

科學傳播研究的社會發展視角,建立在對科學傳播內容的廣義理解基礎上,針對科學交流、科學教育以及科學普及進行的內容研究。

隨著傳播技術的進步,從面對面的交流擴大到面向特定受眾的科學教育,再到面向公眾的科學普及,傳播對象范圍不斷擴大,科學傳播的內容層次也不斷深入。社會發展視角的科學傳播內容層次研究,強調對科學傳播進行社會性研究,它把科學傳播看作一種社會現象,學者們關注的不是科學傳播技術方法,而是關注科學傳播的社會功能、社會過程與結構的認知與理解。社會發展視角的科學傳播研究對科學傳播的結構、類型、媒介、模式、科學傳播產業等進行研究,立足于社會這個大系統、大背景中認識和理解科學傳播的過程和行為,以便在深入研究的基礎上,對其進行有效的改進、管理和規劃,發揮最佳功能,滿足社會需求。

科學傳播的基本結構包括科學文化視角的科學與公眾關系研究、先進技術視角的應用技術傳播研究、案例分析視角的經驗研究與模型方法以及社會發展視角的科學傳播內容研究四大方面。這四大基本結構確立了科學傳播學的一個開放性理論框架,有利于整合和吸收相關的研究力量和成果,促進學科內部的對話和問題解決。

(作者單位:大連電視臺)

參考文獻:

①孫寶寅:《科技傳播導論》,清華大學出版社,1997。

②張 婷:《科學傳播研究的可視化分析》,大連理工大學博士學位論文,2009。

③邁諾爾夫?迪爾克斯,格羅特,田 松譯:《公眾、科學與技術――在理解與信賴之間》,北京理工大學出版社。2006。

納米技術報告范文5

關鍵詞:早期診斷;微流控技術;癌細胞標記

引言

全球癌癥報告預測全球癌癥病例將呈現迅猛增長態勢,同時指出中國已進入癌癥高發國家行列,癌癥已成為威脅人類生命的主要病因之一。大量臨床的眾多數據證實,癌癥發病的初期階段其治愈率最高。從而針對癌癥的早期診斷方法研究已成為各國科研工作者重要的關注點之一。

1 癌細胞早期診斷方式

就早期診斷方式而言,其主要包括:分子診斷法、紅外光譜法、納米技術診斷法,以及微流控技術診斷方式。

1.1 分子診斷

分子診斷方法是指通過將分子檢測方式應用于生物學領域,采用對患者體內的親子代間遺傳信息物質結構來進行診斷的生物技術,采用該方式可以有效針對癌癥的早期檢測、分類及治療方案制定提供相應參考信息。分子診斷癌癥的關鍵是檢測腫瘤分子標志物,可分為DNA、RNA和蛋白質等幾類。主要表現在與正常細胞相比,原癌基因突變、表達量突增或抑制,以及基因甲基化等方面。現階段,分子診斷技術主要基于基因芯片領域發展,成本高、相對開發難度大等問題都成為該技術產業化的重要制約因素。

1.2 紅外光譜法

紅外光譜技術是一項可實現無損檢測的技術,通過對比正常組織細胞的光譜圖,來確定病變的部分。不但普遍地用于生物大分子的研究,如蛋白質和核酸等,而且可以用于研究更復雜的結構。從分子水平探討的致癌機理是由于癌變和正常細胞的光譜圖明顯的差異。該方法在分子水平上,針對細胞及組織檢測還需要進一步的自動化。

1.3 納米技術診斷法

納米材料由于其特殊優勢在癌癥的診斷和治療等方面已取得較大研究進展,其主要作用機理為采用一個早期檢測、靶向標記體內惡性細胞位置、投遞抗癌藥物,最終確定這些藥物高效性的治療系統。納米藥物具有顆粒小、比表面積大等特性。將納米材料應用到癌癥的診斷時,需要解決該技術的生物相容性以及藥物的靶向性較低的問題。

2 微流控技術的癌細胞標記應用

目前對癌癥的檢查主要是基于單個標志物的檢測,然而多基因的作用結果導致了腫瘤的發生。隨著基因組學和蛋白質組學的發展,基于多個分子標志物的診斷分類模型無疑將成為未來癌癥診斷的熱門途徑。近年來發展的微流控技術,將其結合半導體量子點納米技術用于癌細胞早期診斷具有靈敏度高、試劑消耗少、并行檢測等特點。

2.1 微流控細胞培養

細胞水平的分析是生物學研究者不可或缺的一部分,與分子水平相比,它要求更少的時間以及勞力,且可以提供更可靠的結果分析。是細胞操控和分析的有利技術平臺開展,微流控芯片細胞培養是在片上進行藥物輸送、熒光標記等基礎。微流控細胞培養主要是進行3D培養,3D培養方法可以更好地模擬復雜的細胞間基質的相互作用,使得部分功能與人體原始組織體內微環境非常相像,更有利于相關的研究。

2.2 微流控-量子點生物標記

熒光分析法是生命科學領域十分重要的高靈敏度的檢測方法,能夠有效檢測生物體內的核酸、多肽等生物分子,提高材料的發光強度以及穩定性,能夠有效提高其檢測的靈敏度。而量子點具有優良的光譜特性和穩定性,被普遍運用到生命科學研究的各個領域。有機染料在進行多色分析r,會產生多種信號的交疊現象。而量子點標記法可有效改善此類現象。

Zhang等開發了一種多核殼結構,具有強熒光的量子點,結合微流控技術,進行片上熒光特異性識別以及快速磁響應來分選腫瘤靶細胞的功能。外層聚多巴胺既有效緩解了量子點的熒光猝滅,又為核酸提供多功能識別窗口,也降低了非特異性吸附。利用磁特性和特異性識別,改性納米探針用于標記HL-60細胞,并將其從均勻的K562細胞和HL-60細胞混合液中分離出來。結合微流控芯片的高通量,10分鐘達到了98%的分離效率,與傳統的分離方法相比,有非常明顯的改善。這項研究提出了一個發展強熒光和磁性納米探針的可控性高度集成的創新微流控平臺,開辟一個用于生物標記和細胞分離的非常有前途的探針。

3 結束語

利用微流控芯片可以實現細胞的培養與觀察,通過此方式對人體微環境進行模擬。采用量子點標記結合微流控通道的方式,可以有效實現人體環境中癌細胞生長及標記模擬,因此對人體早期癌細胞標記診斷帶來很大的研究價值。隨著微流控技術的發展,其在生物標記檢測領域將扮演著更為重要的角色。

參考文獻

[1]Martin H C, Kim G E, Pagnamenta A T, et al. Clinical whole-genome sequencing in severe early-onset epilepsy reveals new genes and improves molecular diagnosis[J]. Human Molecular Genetics, 2014,23(12):3200-11.

納米技術報告范文6

由于劣質餐盒、“毒奶瓶”等問題比較嚴重,國家質檢總局近期將啟動39種食品用塑料包裝、容器和工具的市場準入制。作為消費者,在購買產品時可以檢查一下包裝上有沒有“QS”標志。如果有,說明這種產品是經過國家質檢部門檢驗合格的,可以放心使用購買。如沒有,要了解這種包裝是否已實行QS準入制度??梢酝ㄟ^上網查詢或打電話到質檢部門的方法查詢。如果已經實施,說明這種包裝不符合規范,不要購買。

“QS”標志出現的期限

* 塑料食品包裝、容器預計在2006年內實行“QS”標志制度。

* 金屬、紙、陶瓷等所有材質的食品包裝、容器將在兩年內實行“QS”標志制度。

裝飾注射器讓打針變“輕松”

據國外一項研究,通過裝飾注射針頭,如在上面裝飾上蝴蝶、花朵或笑臉,可減輕病人對打針的恐懼。研究發現,當病人面對常規注射器時,80%的病人出現中度厭惡情緒,63%的人出現了中度恐懼,62%的人出現了中度焦慮。研究發現,當面對裝飾過的注射器時,厭惡情緒降低了68%,恐懼感降低了53%,焦慮減輕了53%。專家認為,很多病人,尤其是兒童,在看到針頭后就可能產生心理壓力。研究表明,修飾花樣可以干擾視覺威脅認知,從而降低對威脅產生的緊張感。用音符、花朵、笑臉圖案裝飾的針頭、注射器和靜脈輸液袋可以大大增加病人對打針和輸液的好感,從而能更順利地接受治療。

吸煙使婦女懷孕率減少一半

據國外近日發表的一份研究報告說,吸煙會使婦女懷孕的幾率減少一半。 專家指出,香煙中含有的尼古丁和其他有害化學物質會直接妨礙婦女雌性激素的分泌,并可能導致卵細胞產生不良變異,從而降低懷孕的可能性。另一項研究也發現,13%的女性不孕癥是由吸煙引起的。

吸煙女性的懷孕準備

* 夫婦雙方在準備生育孩子之前,必須戒除吸煙的不良嗜好,以保證下一代的健康成長。

* 懷孕后,盡量避免到吸煙的場合,以防吸入“二手煙”。

服藥“停經”不可取

據美國各媒體報道,目前當地很多女性選擇用避孕藥來人為停止月經。一些女性認為月經會給她們帶來很多“痛苦”,而長期服用避孕藥可以讓她們沒有“麻煩”。專家指出,避孕藥作為一種藥物,是具有一定副作用的。專家建議,女性(尤其是年輕女性)一定不要趕時髦,看到國外一些女性這么做就盲目模仿。月經是正常的生理規律,最好不要人為干預。

通過使用避孕藥和激素,22 歲的斯坦佛妮從17歲開始就再沒有來過月經,專家指出這么做不合適

適合喜歡打球者的近視鏡片

在前不久結束的2006中國國際眼鏡展上,一位溫州的參展商使用鐵扳手使勁敲打一塊新型材料制成的高科技鏡片。這種新開發出來的近視鏡片有著超強的抗沖擊能力,有著錘打不碎、腳踩不破的特點。據介紹,這類鏡片適合那些喜歡運動的人使用,比如在打籃球或踢足球時使用,一旦掉在地上,甚至不小心被人踩了一腳,鏡片也不會碎。

納米有毒嗎

美國一家大學的研究生朗里展示一小瓶混在液體里的納米物質,她正在研究工作中接觸納米材料會不會影響健康。

納米技術被認為是一項具有劃時代意義的技術。目前,納米技術已得到了初步的應用,在少部分藥物中也含有納米物質。但很多科學家擔心納米會給接觸它的人帶來健康損害。專家認為,納米由于非常微小,它們的“習性”很可能不同于其他微小物質,所以是否會有“毒性”有待研究。不久前,美國的消費者強烈要求政府對含有納米物質的化妝品和太陽鏡等進行檢測,已保證其不會影響人體健康。與此同時,科學家也在積極進行各項實驗,研究納米物質吸入人體后會不會致病。相信在以后相當長的一段時間,“納米是否有毒”的疑問還會存在。

上海有4萬多人被寵物咬傷

今年以來,上海市已連續發生3起市民被狗咬傷染上狂犬病后,因忽視治療而導致死亡的事件。為此,上海市衛生部門提醒市民要高度警惕狂犬病。 ?據統計,今年上半年全市被寵物咬傷人員達4.6萬人次,同比增長40%。在某些區更是發生了數十起一犬(貓)咬傷多人的疑似狂犬事件。專家介紹,狂犬病是由狂犬病毒引起的一種急性傳染病,都可以感染,其潛伏期短的10天,長至兩年或更長時間。一旦發病,其進展速度很快,多數患者3~5天就死亡,病死率幾乎100%。

防止狂犬病的幾個要素

* 要規范飼養犬或貓等動物,定期對動物進行疫苗注射。

* 遠離無證犬等動物,加強對無證飼養寵物的管理,減少與野犬、野貓等動物的接觸。

* 一旦被犬或貓等動物咬傷、抓傷后,要在.24小時內到醫療機構進行完整的醫學處理,對傷口清洗和消毒,接種狂犬疫苗。

日本進口魚肉腸中查出有害物質

前不久,從日本進口的7種魚肉腸檢出山梨酸含量超標。山梨酸對人體 健康有一定負面影響,如長期食用山梨酸含量高的食品,會導致人體腸道中微生物失衡。

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