开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇纳米技术专业范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
关键词:纳米技术及其相关产业;概念界定;体系辨识。
当前,“发展纳米技术及其相关产业”这一口号,已被提升到实现中国梦苏州篇章、苏州实施创新引领战略进而华丽转身的重大战略高度,那么什么是纳米技术及其相关产业,搞清楚这一问题,则无论对于苏州的决策者、研究者还是实践者来讲,都具有重要的建设性意义。
去年,我们在执行一项有关促进苏州市纳米技术及其相关产业发展的重大软科学课题时,首当其冲地遭遇到这一问题。通过文献检索与分析,我们发现,由于纳米技术及其相关产业纷繁复杂,纳米科学技术界尚未对该一问题形成共识;同时,社会科学理论界卷入纳米领域研究较少,可资借鉴的成果太少。然而,这一问题的解决将直接影响到我们研究项目的进一步履行,为此,我们设立了一个研究子课题,本文即是该子课题研究成果,在此抛砖引玉,期望不仅对苏州市,也对国内其他正在促进纳米技术及其相关产业发展的地区起到启迪作用。
一、什么是纳米技术及其相关产业
要搞清楚纳米技术及其相关产业首先要理解纳米与纳米尺度范围,以及纳米尺度范围内物质的质变特性及其意义,本节我们将据此入手,进而界定纳米技术及其相关产业的概念。
1.纳米与纳米尺度范围
纳米(Nanometer,缩写nm)是计量学中的长度单位。1纳米(nm)等于10-3微米(mm),等于 10-6毫米(mm),等于 10-9米。1—100纳米(nm)被纳米学界公认确定为纳米尺度。 通过不同物体相对尺度大小比较(见图1)及纳米尺度范围内常见球形物体大小比较(见图2),可以加深对于纳米及纳米尺度范围概念的理解。
2.纳米尺度范围内物质的质变特性及其意义
科学家发现,当物质小到1 ~100纳米时,由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应,物质的很多性能将发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,又不同于单个孤立原子的奇异现象(白春礼,2001)。即在原子、分子及纳米尺度上,物质表现出极其新颖的物理、化学和生物学特性,该特性能被人类学习、掌握、控制和利用,从而使得人类社会现存的一切发生翻天覆地的变化。
3. 国外科学家如何理解与解释纳米技术
看一看国外科学家如何理解与解释纳米技术或许对我们会有很大帮助,以下是国外科学家对于什么是纳米技术的典型解释(转引自彭练矛,2011):
“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems (MEMS) to creating designer proteins.”
“Whatever we call it, it should let us
—— Get essentially every atom in the right place.
—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.
—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”
这两段英文的中文翻译如下:纳米技术术语意味着对于不同对象人群的不同事情。它通常涵盖从制造微电子机械系统到创造人造蛋白质的所有事情。然而,不管我们如何称呼,纳米技术的实质应该包括:每一个原子应被安排在合适的位置,任何相应建构应符合原子水平上的物理和化学原理,原材料和能源等相应制造成本应不是太贵。
从以上国外科学家对于什么是纳米技术的典型解释中我们可以发现,纳米技术(nanotechnology)在国外是一个约定俗成的术语,是对纳米领域新生事物科学研究、技术研发和工程应用的统称,纳米技术尚是一个发展中的概念,目前还没有被严格界定。
4. 纳米技术概念
经过上面的铺垫,现在我们可以来探讨界定纳米技术概念。对于什么是纳米技术,麻省理工学院(MIT)的德累克斯勒(Drexler)教授曾作出过一个解释:
“在分子水平上,通过操纵原子来控制物质结构,利用单个原子组建分子系统,据此制备不同类型的纳米器件”(Drexler,1990)。
而在中文语境中,谈到技术往往还牵连到科学与工程,对此,白春礼院士也有一个解释:
“纳米科技是20世纪80年代末、90年代初才发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域,是指在纳米尺度上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术”(白春礼,2001)。
白院士所指的纳米科技既包括纳米科学又涵盖纳米技术。实际上,中文语境中的纳米科技常常是纳米科学研究、技术研发和工程应用的统称。指在纳米尺度上研究物质和体系的现象、规律及其相互作用,重新认识自然界,发现新现象和新知识,并通过直接操控原子、分子结构的技术来创造对人类有用的新的物质和产品。
综上所述,可见所谓纳米技术是指涉及到纳米科学研究、材料发展和制备、器件制造以及产品开发生产之所有技术的总和。
5. 纳米技术相关产业概念
知道了什么是纳米技术以后就较易分辨纳米技术相关产业。过去的二、三十年,纳米科学技术的进步,尤其是纳米技术的应用已经和正在对人类社会的经济发展、社会进步和国防安全产生重大影响。然而,这仅仅是开始,纳米科学研究、技术发展和工程应用已经和正在引发一场新的工业革命,证据表明,纳米技术在材料、信息、能源、环境、生命、生物、军事、制造、纺织、染料、涂料、食品等产业领域都具有广泛而重要的应用。而一旦这些产业领域中纳米技术应用产品批量化、商品化和规模化,则自然形成一个个纳米技术相关产业。
二、纳米技术体系范畴
界定了纳米技术及其相关产业概念后,本节与下节我们可以转而讨论纳米技术体系范畴以及纳米技术相关产业体系范畴。
技术来源于科学,是理论知识应用于实践、解决实际问题的方法和手段,因此谈到纳米技术不能不涉及到纳米科学。尽管目前学术界对于纳米科学的内涵和分类尚存在着不同的认识和提法,但对于这一新兴领域多学科交叉特性的认识是一致的。一般而言,纳米科学可以包括纳米材料物理学、纳米材料化学、纳米材料学、纳米测量学、纳米电子学、纳米机械学和纳米生物医学等,由此也产生了按照这一体系分类的纳米技术。
然而,白春礼院士(2001)认为这种与传统学科紧密联系的分类方式无法简单便捷地勾勒出纳米科技的大致轮廓,而且各类别之间又有交叉和重叠。因此,他建议将纳米科学研究分为“纳米材料”、“纳米器件”和“纳米检测和表征”三大领域, “其中纳米材料是纳米科技的基础; 纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志; 纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础”(白春礼,2003)。据此,纳米技术体系又可主要由上述三大范畴来表达。
我们认为上述与传统学科紧密联系的分类及三个大类的简单分类都有各自的道理和应用价值,前一个分类便于整合发展纳米学科知识和实施教育培训,而后一个分类则更多地聚焦到纳米科学技术当前关键发展领域,重点特出、应用性强。若与纳米技术相关产业相联系,则我们更倾向于并将更多地采纳和应用后一个分类。
无独有偶,日本专利局《专利申请技术动向调查报告》中提供了一个与应用实际联系密切的纳米技术分类(见图3,该图由DRM咨询公司补充修改而完成),该分类基本遵循上述三个大类分类范畴,并采用图式标识了各主要应用领域中的发展状况,恰好为三大类纳米技术分类体系作了一个生动的注解,虽然尚未达到完整完善的程度,但已有很大的参考价值。
沿着三大类纳米技术分类思路继续往下走,可以得到图4所示纳米技术分类体系。其中一级状态子目录包括“纳米检测和表征技术”、“纳米材料制备技术”和“纳米器件制造技术”。而每个一级目录又可进一步产生二级目录,如纳米检测和表征技术可分为“扫描探针显微技术”和“原子级和超精密加工技术”;纳米材料制备技术可分为“化学制备技术”、“物理制备技术”和“综合制备技术”;纳米器件制造技术可分为“LIGA制造技术”、“超精密机械加工技术”、“特种加工技术”、“注塑成形加工技术”和“机械组装技术”等。需要说明的是,这一分类只是大体上勾勒了纳米技术发展现状,提供了一个整体认识把握的粗略框架。现实纳米世界中的实际情况则更为纷繁复杂,不仅存在着旁支末叶,也可以进一步细分和再细分。
三、纳米技术相关产业体系范畴
应用上述“纳米材料”、“纳米器件”和“纳米检测和表征”三大范畴的纳米技术分类思想,可以推导出纳米技术相关产业体系范畴,如图5所示:
如图5所示,首先,纳米技术相关产业可以被界定为纳米材料产业、纳米器件产业和纳米检测仪器设备产业,其中纳米材料是纳米技术相关产业得以生存发展的原始基础,没有纳米材料则一切无从谈起;纳米器件系纳米材料进一步加工组合后的产物,是延伸发展各种纳米技术应用产品的基础;而纳米检测仪器和设备则是发展纳米材料、器件及其延伸产品的必不可少的硬件手段,缺乏这些手段,事情就无法进行。
上述三者一方面构成了纳米技术相关产业生存发展的基础,另一方面,正是基于这种基础性和不可替代性,它们各自能够发展成三个供需旺盛的分支产业,并在每个分支产业下面各自生成若干数量不等的子产业。
此外,鉴于纳米材料和纳米器件能够被应用到各个新兴和传统产业领域,创造出各种各样新颖独特、质量上乘、性能优异的新产品,因此,在上述三个分支产业以外,又可辨识出纳米材料应用和纳米器件应用两个分支产业。当然,这两个分支产业下面更能各自生成若干数量不等的子产业。
若从事情发生的先后次序来看, 纳米科学技术研究发展的需要首先造就了纳米检测仪器设备产业和纳米材料产业。结合纳米检测手段和纳米材料的研究创造了纳米器件, 纳米器件(如纳米传感器)的推广应用催生了纳米器件产业。接着,纳米材料和器件在各个领域的广泛应用开发出许多新颖产品和更新换代产品,从而发展出形形的纳米产品产业,并进一步促进纳米材料、器件和检测仪器设备产业的发展。这就是纳米技术相关产业相伴共生、互促共长的内在逻辑。
在现实生活中, 纳米材料产业和纳米检测仪器设备产业已经形成一定规模,发展相对成熟。处于纳米技术高端的纳米器件产业(电子/光电子器件、量子器件、以及微/纳机电系统)目前尚处在发展成长过程中,这是纳米大国共同关注、竞相角逐的领域,也是进一步发展的方向,其中属于MEMS/NEMS范畴的微纳传感器分支产业已经初具规模。同时,纳米材料和器件的应用已经渗透进入许多不同的经济和社会领域,例如,电子和信息、生物与医药、环境保护等,从而增殖衍生出发展状况各异、纷繁复杂的纳米技术产品和产业。
当然,换一个角度,如果忽略纳米技术居中扮演的角色,这一复杂逻辑体系中各个分支仍可分属于自己的母体产业,例如,纳米材料产业可归属于材料产业,纳米检测仪器设备产业可归属于仪器设备产业等等,由此也揭示了纳米技术相关产业所具有的双重产业属性。
四、结 语
以上我们通过运用相关文献资料, 进行抽丝剥茧式的逻辑分析,界定了纳米技术及其相关产业的概念, 进而揭示了纳米技术及其纳米技术相关产业的体系范畴,从而为从社会科学角度研究促进纳米技术及其相关产业发展(譬如制定技术/产业发展路线图)奠定了有关客体对象的认知基础。
当前,纳米技术与信息技术和生物技术一起并列为世界三大高技术前沿热点领域,而纳米技术又在促进信息技术和生物技术发展中扮演了重要角色,正在悄然引发着新一轮工业革命,成为国际高科技及其产业竞争的制高点。期待我们这一抛砖引玉的工作能为苏州/中国抢占这一制高点作出些微贡献。
参考文献
赵康等。《苏州市纳米技术及其相关产业发展战略研究总论》, 古吴轩出版社,2012。
杨辉。《纳米科学技术概论》(未发表PPT课件),2010。
白春礼。纳米科技及其发展前景。《科学通报》,2001/2。
白春礼。全面理解纳米科技内涵,促进纳米科技在我国的健康发展。《微纳电子技术》,2003/1。
彭练矛。《纳米科技和纳米电子学》(未发表PPT课件),2011。
基金项目:苏州市2012年度重大软科学课题,项目编号:SR201201。
作者简介:赵康(1950 –),男,江苏苏州人,博士,教授,博导,主要研究方向为公共管理、咨询学、专业社会学。顾茜茜与陈加丰均为赵的博士研究生,赵迪凡为项目研究助理。
What Is Nanotechnology and Its Related Industries
——Concept Defination and System Identification
ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan
(School of Politics and Public Adminstration, Soochow University, Suzhou 215021, China)
关键词:科教协同;战略性新兴产业专业;培养模式;实践基地
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)29-0060-02
为适应新兴战略性产业的发展,2010年教育部开始了战略性新兴产业专业申报工作。南京理工大学申报并获批了“纳米材料与技术”本科专业,于次年招生。战略性新兴产业专业属于教育部本科专业目录外专业,人才标准,培养目标、培养模式和课程体系均为空白[1]。从2011年起课题组对纳米材料与技术专业上述问题开展了探索,应用效果良好。
一、结合国家纳米产业布局,立足长三角区域纳米技术人才知识的需求,明确了培养目标,搭建了合理的课程体系
战略性新兴产业人才必须与社会实践相结合,才能满足发展战略性新兴产业的需求[2]。课程体系的合理性与内容的先进性直接关系到培养质量。为此,课题组分析了国家纳米产业布局,调研了长三角区域纳米技术人才知识的需求,国内外相关专业情况。进而明确了培养目标,搭建了合理的课程体系。在研究《苏州工业园区纳米技术产业创新能力报告》时发现微纳制造、能源、环保和纳米生物医药等是苏州工业@区纳米技术重点优势领域。组织本专业学生翻译欧盟委员会研究事务部2005年“Research Training in Nanosciences and Nanotechnologies:Current Status and Future Needs”研讨会论文,了解国外的纳米材料与技术及其相关专业信息。在此基础上,南理工与中科院苏纳所共同确定了本专业人才培养目标。即:本专业培养适应战略性新兴产业发展需要、富有创新能力的,可从事纳米器件、材料与技术相关领域工作的高级工程技术人才,并为进一步培养材料及相关领域高层次人才提供优秀生源。所培养的学生基础扎实,具有较强的自学能力、创新意识、实践能力、组织和协调能力、分析和解决实际问题的能力及较强的社会适应能力。按照南理工“通识教育十学科专业基础十专业教育十实践教学”四个层面,设置课程构建了厚基础、宽口径、重视学科交叉的课程体系。首先南理工制定培养计划初稿,然后与中科院苏纳所研讨并修改,再讨论,直至定稿。
二、探索互赢机制,发挥中国科学院优质科教资源在本科生培养中的作用,科教协同共建纳米材料与技术专业,创新了人才培养模式
人才需要精心培养,成才的条件在于与社会实践相结合,把所学的专业知识与技能、解决问题的方法运用到社会实践中,为社会创造价值,实现自身人生价值。与社会实践相结合是高校培养战略性新兴产业人才的必经之路。为此,专业申请之初课题组就提出了校所“3+1”的培养模式。专业建设中积极探索互赢机制,引导苏州工业园、中科院苏州纳米所等参与专业建设,以满足企业需要为标准,确定专业定位、培养目标与要求,制订培养方案,构建实践环节等,共同承担培养人才的任务。学校与研究所对本科层次人才的教育关注度存在差异,如何引导研究所参与到本科生培养是需破解的难题。只有建立互赢机制才能破解这一难题。譬如,在引导中科院苏纳所教育合作时,南理工与苏纳所纳米加工平台每年联合培养1―2名研究生,而纳米加工平台则免费举办纳米加工培训班、接纳为期1个月的生产实习、1个月的工程训练,并接纳4―8名本科生为期半年的毕业设计。引入行业认证教育,纳米加工平台培训达标者发放微纳米加工培训证书。该平台得到了广大微纳米加工企业的认可,该证对学生就业很有帮助。
三、基于国家、省部级科研平台建设了一支高素质师资队伍,营造了良好的学生创新能力培养环境
高水平师资队伍是建设高水平专业的保障。学院建有教育部、国家外专局微纳米材料及装备创新引智基地、微纳米材料及装备江苏高校协同创新中心、科技部微纳米材料与技术国家级国际联合研究中心、江苏省先进微纳米材料与技术重点实验室、工信部新型显示材料与器件重点实验室等科研平台,拥有丰富的高端软硬件资源。发挥好这些资源在本科生培养中的作用是需要解决的重要问题。通过一系列措施,上述平台已有12名教授级研究人员及其团队参与本专业本科教学。现已构建了年龄、职称、学历等结构合理、教学与科研综合水平高的教师队伍,保证了专业建设顺利完成。平台每年接纳近20名本专业本科生开展科研训练、工程训练和毕业设计,学生受到了良好的科研能力培养。而这些本科生们读研时往往会加入这些老师课题组深造,打通了本硕博培养通道。
四、获批了江苏省纳米材料与技术实践教育中心,结合各类科研平台,构建了本专业校内实验平台体系
结合企业对纳米材料制备与表征、微纳米加工、元器件检测方面的需求,课题组将2011年获批共建的江苏省纳米材料与技术实践教育中心与上述各类科研平台相结合,构建了纳米材料制备与表征、微纳米加工、元器件检测三大模块组成的专业实验平台体系,培养学生学习、实践、工程能力和创新等能力。该平台以学生为中心,对课内实验、创新性的科研训练、工程训练、毕业设计、大学生课外科技活动等环节开放,每年服务学生近5千人次。
五、基于国家级纳米技术人才公共实训基地,构建了校外实践基地,出版了实习实训教材
纳米技术高投入的产业特性,所用软硬件设施基本国外引进,成本昂贵,学校没有财力完全满足纳米技术产业的高技能人才培养体系中实训设备所需。本着“不求所有,但求所用”的原则,通过共建江苏省纳米材料与技术实践教育中心,中科院苏纳所纳米加工平台成为了本专业的实习基地,实现了全封闭的实习模式,解决了实习基地难建、走马观花式实习的问题。国家级苏州工业园区纳米技术人才公共实训基地中科院苏纳所纳米加工平台是该所投入过亿资金全力打造的国内一流的纳米技术人才培养平台,拥有国际领先的纳米加工、测试设备,顶尖的纳米技术专家教师资源,是目前苏州市、江苏省乃至全国唯一的纳米技术人才相关公共实训基地。
六、开展课程及资源建设,编写、出版了纳米材料与技术专业的系列教材和讲义,录制了设备操作视频,满足了教学需要
根据课程需要,已正式出版并使用《材料科学与工程中的验设计与数据处理方法》、《材料科学研究与测试方法》、《材料物理化学》、《纳米材料与技术专业课内实验指导书》等教材。其中《材料物理化学》获校优秀教材一等奖,《材料科学研究与测试方法》、《材料工程实验设计及数据处理》获二等奖。录制了“微电铸”在内的25个视频,便于学生对相关设备操作技能的掌握。
七、专业建设成果应用情况
本研究成果已在我校纳米材料与技术专业初步应用,效果良好。如首届学生30人,100%四年按期毕业拿到学位证书。班级平均成绩连续三年保持学院年级第一,升学及出国率超过50%。获江苏省先进班集体、南京理工大学红旗团支部,获国家励志奖学金5人次,其他的校级奖励50多人次。就业领域从原先材料领域拓宽到微纳米加工领域,就业初薪高于本学院的平均水平。
参考文献:
[1]刘淑芝,王宝辉,陈彦广,陈颖,王鉴.能源化学工程专业建设探索与实践[J].教育教学论坛,2014,(6):209-210.
[2]胡健,孙金花.理工科高校战略性新兴产业人才培养设想及对策研究[J].科学咨询:科技・管理,2013,(3):58-59.
一、应聘条件
1、应聘者应具备以下条件之一:
a)纳米材料生物医学应用背景,具有丰富的纳米生物材料制备、体内外检测经验,特别是肿瘤诊疗相关背景
b)熟悉射频相关电磁知识,掌握射频相关研制设备调试技能
c)活体荧光成像和血管造影相关专业背景
d)磁共振成像相关背景,熟练磁共振成像仪操作,掌握磁共振成像序列调试等
2、博士后聘用期间内需全时工作,不得兼职,年龄不超过40岁
二、聘用待遇
按照中科院及化学所相关规定执行。
三、应聘材料
1、个人简历;
2、身份证、学历和学位证书复印件;
3、获奖证书复印件等其他相关证明材料;
4、经初审合格者,将通知参加面试。
四、联系方式
地址:北京市海淀区中关村北一街2号 中国科学院化学研究所
联系人: 甄明明
俄罗斯风险投资刚刚起步,估计也就五六年时间,现在的投资机构也不多,但起点高。像母基金俄罗斯风险投资公司资金规模逾百亿美金,对初创企业的投资规模一般较大。例如,美国克利夫兰生物实验室公司(Cleveland BioLabs)旗下位于俄罗斯的子公司Incuron,研制分子药物Curaxins治疗癌症特别是肝癌,仅完成临床一期,俄罗斯的风险投资就投了1亿美金。
俄罗斯许多投资机构在欧美设有分支机构。像俄罗斯纳米技术集团在以色列和美国加州都有分公司,集团旗下的纳米技术基金(RUSNANO Capital AG)则在瑞士苏黎世注册。作为一家国有创投基金,它已经有5亿美元,在全球范围内投资技术导向型的成长型企业。中国本土基金特别是国有背景的创投,有几个真正走出去呢?
俄罗斯投资机构走出国门投资,使命很明确:引进国外最先进的、俄罗斯国民经济息息相关的产业与技术,在俄罗斯设立研发机构与生产基地,由俄罗斯的国际基金进行孵化投资。据悉,许多生物医药、新材料、新能源、LED、移动互联网项目都是从欧美等国引进。在纳米技术相关应用领域投资上,俄罗斯更是雄心勃勃,基金投资从早期起步,一直到扩张阶段,计划组织上百亿美金,网罗全球技术,吸引全球基金到俄罗斯设立子基金,支持纳米技术在俄罗斯实现产业化。
纳米技术基金的管理团队很用心很敬业,拉着来访的众基金GP一对一交流,还真能发现一些好项目,例如其投资的气体感应芯片,灵敏度是现行最顶级产品的1000倍,成本低3~5倍,体积很小。
俄罗斯政府在推动创新型公司方面也下了很大工夫,包括鼓励院所成果产业化、撮合院校与企业合作、资助创新项目、成立创投基金等。俄罗斯高新园区主要集中在莫斯科和圣彼得堡,基地规模较小,莫斯科国家技术园区目前入驻640家企业。此外,50%的创投基金集中于莫斯科地区。
俄罗斯国内资本市场规模较小,上市企业数量不多。俄罗斯允许国内公司赴海外上市,包括欧美和亚洲,目前在国际主流资本市场也可以看到不少上市的俄罗斯企业。
近几年,俄罗斯对国际资本市场和国际风险投资相当重视,很多政府高级官员都出席“全球创新合作”论坛。俄罗斯纳米技术集团由叶利钦执政期间的第一副总理丘拜斯执掌,他在集团总部接待了此次论坛的中国代表等,并进行了对话。
中国和俄罗斯投资的合作方式很多。我了解到,有一家俄罗斯民间风险投资机构在中国找到了两个项目,只是尚未注资。在武汉,一家俄罗斯创业企业已经获得国内机构投资。另一方面,中国的某些项目也可以去俄罗斯落户。我在交流中得到确认,像深圳创新投投资的一家风电公司、三家太阳能公司、五家LED公司已经上市,如果它们到俄罗斯设厂和拓展市场,俄罗斯纳米技术基金也可能考虑予以产业投资支持。俄罗斯方面对入驻项目或分支机构也可投资,不像中国一般都只投总部。
本书重点阐述了有关机械纳米结构化的先进研究方法和研究内容,如严重的塑性变形,包括高压扭转、等通道转角处理、循环挤压压缩、累积叠轧焊、表面机械研磨处理等。本书内容以工程应用为导向,提出的方法有利于集成到现有的生产工艺中。此外,为了发挥所期望的功能,本书也对结构―性质关系和影响纳米结构的方法进行了详细回顾。本书最后展望了未来发展,对机械工程和纳米结构各个领域的应用进行了概述。
本书共分三部分,31章:第一部分 纳米材料的机械性能,含第1-10章:1.纳晶材料的机械性能;2.纳米结构轻金属材料的优越机械性能和创新潜力;3.认识纳米结构贝氏体的机械性能;4.纳晶材料的本征强度;5.现代光学显微镜技术和纳米结构材料基于AFM的测量;6.强度和电导率纳米铜和SPD 115铜基合金;7.机械性能与等径弯曲通道挤压(ECAP)过程的转位边界机制;8.纳米粒子的机械性能:在透射电子显微镜内部原位表征纳米压痕;9.提高纳米结构的机械特性―特别考虑动力荷载条件下;10.生物纳米材料的机械性能。
第二部分 机械纳米结构化方法,含第11-21章:11. SPD过程-机械纳米方法;12.机械合金化/铣;13. 等径弯曲通道挤压(ECAP);14.喷丸加工获取纳米结构表面:过程和处理的表面的性能;15.纳米晶化表面机械研磨处理;16.制备纳米材料的机械研磨;17超声冲击处理-适用于金属材料表面纳米结构的有效方法;18.压缩条件下的金属纳米结构;19.铣削在合成纳米结构金属基复合材料粉体的应用;20.通过铣削加工的合成与纳米粉体特性;21.来自活性球磨的纳米结构。
第三部分 机械纳米结构化的应用与发展,含第22-31章:22.通向纳米级别的机械化学的途径(Mechanochemical Route);23.粉末微粒的气蚀解体;24.宝石中的金属纳米材料的独特性能应用;25.含高能球磨的电瓷复合材料混合处理过程;26.开发等径弯曲通道挤压技术应用于纳晶材料上细化;27. 机械处理制备的双极氧化物纳米粉体;28作为纳米材料合成与加工的通用方法高能球磨;29.合并机械合金化产品/粉;30.喷丸加工衍生的表面纳米结构技术:最新进展;31.机械化学合成的纳米材料用于能量转换和存储设备。
Chef Michael’s宠物食品公司最近在美国举了一场有奖竞赛,鼓励独立零售商推出“宠物移动餐车”。该公司的市场调查显示,60%的养宠人有过在路边的活动餐车用餐的经历,其中48%的人表示非常希望餐车能提供宠物食品,这样狗狗就可以和自己一起享用美味午餐。公司希望通过这一竞赛将“宠物餐车”的新消费模式推广开来,为此他们提供给竞赛的25名优胜者每人1000美金用于将普通餐车改造为“宠物友好”餐车,这些餐车也将在日后成为Chef Michael’s产品的独家移动售卖点。
Hill’s公司也在去年开展了类似的餐车计划,并将餐车命名为“科学饲喂健康均衡移动宠物咖啡吧”。作为新品推广活动之一,Hill’s公司在餐车上为养宠人准备了全天然配方的宠物食品并免费发放他们的Ideal Balance品牌猫狗粮试用装。宠物食品生产应用纳米技术
《宠物食品产业》
纳米技术是一项新兴的技术,它通过将物质缩小至纳米尺度后,利用其新的物质特性和颗粒的高效穿透性来发挥作用。如今,纳米技术也开始被宠物食品生产领域所关注。
相比传统的宠物饲料颗粒,纳米级颗粒极小,它能够穿透正常情况下不能穿透的细胞间隙,将营养成分直接输送到身体各部。以维他命E为例,传统颗粒生产条件下只有1/5的成分粒子能够穿透哺乳动物的小肠细胞,厂商因此需要使用5倍于动物所需剂量的维他命E才能保证动物的日常需求量。而如果将粒子降到纳米级别,其吸收率接近100%,生产者可以节省大量的成本来满足产品所提供的营养,而消费者也将相应地减少为宠物补充营养所需的花费。
纳米技术的特殊性也可被应用于药物生产领域,一些比前药物无法渗透的区域如大脑和体内胚胎现在通过纳米技术都可以很好地吸收药物成分。
但科研人员也提出,机体正常的吸收效率通常也兼具保护功能,在物质成分起作用时机体需要―定时间来适应变化,即便是对于那些必需营养物质,过快或过高的吸收效率也可能引发其他问题,如营养过剩甚至是中毒反应。
考虑到应用纳米技术可能带来的巨大利润以及其可能引发的不确定效果,美国食品药品管理局(FDA)表示这项技术的应用虽然不违反法律,但需要针对个案具体处理。同时他们也鼓励应用这项技术的宠物食品生产厂与相关技术监察机构保持紧密联系,随时观察这项技术在宠物食品领域的发展情况。液态与软粒装成宠物营养品新形态
《宠物商机》
宠物营养品随着人们对宠物关怀的增加而日益热销,生产商为满足日益激烈的市场竞争而不断研发更有效传递营养物质的载体形式以及更具针对性的营养补充配方。
对于养宠人来说,营养品能否让宠物喜欢并愿意吃下是非常重要的消费考虑因素,适口性和营养物质的载体形态也成为生产商的研发重点。胶囊和粉末至今还是主流的营养品形态,而软粒装和腋体装则开始成为新的趋势。
液体营养品的优势在于可方便地融入宠物饮水当中,或是通过方便舔舐的包装让狗狗直接食用。营养品的吸收率可由此提高到98‰通过添加肉类香气还可提高适口性,便于喂食。软粒装和胶囊是类似的载体形态,但对于不适合吞咽胶囊的小型犬来说,软粒装可通过咀嚼摄入营养。随着湿粮饲喂理念的盛行,在湿粮中添加粉状营养品也成为常态。
在购买宠物营养品时,养宠人也会参考自己食用的营养品,模仿人类营养品推出的解决特定身体问题的产品日益流行。复合维他命和添加了欧米伽-3和欧米伽-6的营养品仍然是这一品类的主打产品,而这两种产品也是人类营养领域使用频繁的配方。添加益生元和益生菌的肠道保健品也极具市场吸引力。一个新的营养领域是精神营养品,这类商品主要用于缓解宠物的焦虑情绪。
生产商建议零售商在售卖这些营养品时一方面要积极为消费者讲解使用方法,另一方面也要不断提高自己在宠物营养学方面的知识,从而能够更专业地为不同消费者提供有效建议。
宠物服饰潮流新动向
《宠物美容资讯》
宠物的服饰总是渗透着主人对时尚的品味,借鉴人类时尚服饰流行元素,如闪亮配饰、复古风、个性化、季节元素等等成为消费新趋势。
人们在夏季为宠物购买遮阳帽和太阳镜,几何图形印花、夏威夷配色也开始成为这一季节的流行元素。秋季的时尚则通过皮革面料来体现。人造水晶、珍珠和人造钻石也开始作为点缀物添加入宠物服装中。
消费者希望宠物的造型多样、富于新鲜感,频繁给宠物变装的消费需求使得取胜市场的关键在于产品的推新速度和多样化。围巾、项圈这类小饰品格外热销,因为它们使得主人不必为给宠物换个新造型而购买整套衣服。很多宠物服装上还加入了风趣幽默的个性宣言――主人希望宠物也能表达自己的“狗生”态度。此外,亲子款式的人用手镯与项圈或是使用同类宝石的人用项链和宠物服装开始浮出市场,这体现了养宠人开始希望与宠物在风格上遥相呼应的个l生需求。
装饰之外,实用性依旧是重要卖点。通过镭射技术将狗狗名字及主人的信息刻印在颜色鲜艳的项圈、围巾或狗牌上,不仅实用而且颇具时尚气质。
业内人士表示,宠物服饰市场的变化趋势与幼儿服饰市场的发展轨迹越来越相似,商家可以从这一角度更多思考产品研发及推广的策略。
环保宠物砂推广新方法
《宠物用品全球资讯》
包括猫砂在内的宠物排泄清洁用品同样需要有效的促销手段来提升销量,同时让消费者对这类产品的功效与特色有更多了解。
首先,商家应当引导消费者了解这类产品的最新趋势,比如天然猫砂和再生性宠物砂对于环境保护的重要作用。天然宠物砂使用纯天然材料,比如木头,这类产品的生产过程中不含有毒有害的化学制剂。而再生砂是通过循环利用技术达到废料再利用的效果。这两种产品都极具环保意义,进而造福于人类与他们的宠物。由于使用新的生产工艺,这类产品更加轻便,更有利于消费者购买及零售店陈列。此外,对于一些对气味敏感的宠物,如刺猬和澳洲飞袋鼠,这类天然宠物砂不含刺激性气味,对排泄物气味的吸收性也更强,极大地解决了养宠人的困扰。
[关键词] 纳米诊断材料;纳米医药;纳米靶向药物传输;环境响应性纳米给药体系
[中图分类号] R446 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2013)02(c)-0025-04
作为医学领域中的新兴分支学科,纳米医学主要研究纳米尺度的生命现象,从纳米尺度来进行原来不可能达到的医疗和防治。这是因为当材料的结构基元尺寸小到纳米量级的时候,其性能会有意想不到的变化;同时纳米量级与生命物质的结构单元尺度相匹配,能更加有效的与生物体进行物质和能量交换,从而提高治疗效果。纳米医学可分为两大类:一是传统分子医学的延伸,即在分子水平上进行医学研究,基因药物和基因疗法等就是代表性实例;二是把化学和材料领域的纳米研究新成果引入医学领域,如发展新型纳米材料并用于疾病诊断和医疗等。很多纳米材料都展现出诱人的医学应用前景。这些新方法极大地促进了纳米医学概念的形成,吸引了众多基础研究和临床实验兴趣。经过近二十年的大发展,纳米材料用于诊断的方法学已日趋完善,国际上研究重点正逐渐转移到使用纳米材料进行疾病治疗。国际上纳米医学发展标志性事件包括于2004和2005年分别新出版的专业期刊Nanomedicine、Nanomedicine:NBM Nanotechnology,Biology and Medicine和Int J Nanomedicine等。前些年曾有国内学者分别归纳过该领域进展,如纳米技术在癌症早期诊断和治疗中的部分研究进展[1],叶成红等[2]归纳了纳米技术在止血材料、骨科移植材料、血管支架材料等领域的研究进展。鉴于该领域发展很快,本文将纳米医学诊断与治疗技术研究最新进展进行综述。
1 纳米诊断材料
癌症早期精准检测诊断对其治疗具有重要的意义,目前,许多癌症患者因种种原因未能在早期检出,因而延误了病情。以肠癌为例,我国早期临床诊断率低于20%,超过80%患者确诊时已发展至中晚期。如能发展更为方便灵敏的早期检测方法,早治疗,术后5年生存率可达90%以上。肿瘤发生是多种基因参与的结果,肿瘤的浸润与转移表达能够用一套分子标志物来预测与表征[3]。肿瘤标志物的传统检测方法存在敏感性与特异性方面的问题。对于早期诊断来说,诊断灵敏度是其中至关重要的因素。利用纳米粒子的独特的光、电、热、磁和力学性能,可以显著增强检测的灵敏度与特异性,纳米技术推动了疾病诊断技术的快速发展。
目前,基于纳米粒子的肿瘤疾病诊断技术主要包括早期肿瘤标志物检测技术、活体动态多模式影像诊断技术等。例如,将能够识别肿瘤细胞表面受体的特异性配体与纳米粒子结合,待纳米粒子与肿瘤细胞特异性结合后,利用物理方法如测试传感器中的磁讯号、光讯号等,通过成像系统显影,能够对体内是否存在恶性肿瘤进行早期诊断。除了诊断功能外,利用纳米诊断材料与肿瘤细胞结合的特性,进行肿瘤细胞示踪与捕获杀灭,实现诊断-治疗一体化是肿瘤纳米诊断治疗技术的重要目标,也是本领域的研究热点[4-5]。
量子点又称半导体纳米微晶体,直径1~100 nm,是半径小于或接近于激子玻尔半径的一类半导体纳米粒子。量子点具有一般纳米微粒的基本性质如表面效应、体积效应和量子尺寸效应,在激发光的诱导下会产生荧光,具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长、可忽略的光漂白等优越的荧光特性,是一类应用于光学分子影像的纳米材料,可以同时使用多种颜色的探针而不会发生波谱重叠现象。量子点被用作荧光探针用于细胞的标记和光学探针,特别适合于活体细胞成像和多组分同时检测。为某些肿瘤的早期诊断提供一种新型分子诊断手段。同时,量子点又可以作为一种新型的光敏化试剂用于某些肿瘤光动力学治疗。化合物半导体量子点尚存在毒性问题,最近发展的碳量子点具有生物相容性优异的特点,有望真正获得临床应用。
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[6],其具有良好的生物相容性和稳定性,尤其是具有较高的电子密度和X 射线吸收系数,在100 KeV下,金的吸收系数是碘造影剂的2~3倍,可用于肿瘤的诊断等。利用金纳米颗粒结合杂交DN段,能够很容易地穿透细胞膜进入细胞核与核内染色体结合,并具有较高的特异作用。碳量子点是2004年发现的一种新型碳材料[7],与传统量子点和有机染料相比,不仅拥有发光范围可调,双光子吸收截面大,光稳定性好,无光闪烁,而且碳材料毒性小,生物相容性好的优点,易于规模制备和功能化,价廉,是一种临床应用前景很好的新型成像检测纳米材料。
2 药物及基因纳米传递体系
近年来药物控制释放技术的发展使给药具有定时、定向、定位、速效、高效、长效等特点。为了实现这些靶向给药、智能释药的要求,药物控制释放系统逐渐向小尺寸发展,这意味着生物医用材料与纳米技术的结合是这一领域必然的发展方向。目前大部分抗癌药物是疏水性的,很容易被人体内的一系列排斥反应排出体外,如癌细胞的多药耐药和酶降解作用等。这大大限制了癌症等疾病治疗的有效性。而两亲性高分子形成的纳米粒子可以作为药物载体,把药物包埋在疏水核内,表面由纳米粒子的亲水层保护,这样药物便可被输送到肿瘤部位等,从而起到有效治疗癌症的作用。目前临床上使用的大多数抗癌药物,由于缺乏靶向性和特异性杀死癌细胞的能力,导致在治疗癌症的同时对机体正常组织产生严重的毒副作用,已成为癌症治疗面临的棘手问题和最大障碍之一。
通过将药物纳米化,可以显著增加药物的溶解度,提高药物的生物利用度,保护药物或减少药物被降解或清除,延长药物发挥作用的时间,增加药物对肿瘤组织的靶向性等。纳米颗粒被动靶向肿瘤组织的能力基于肿瘤组织中发育不完善的多孔性脉管系统,后者为循环纳米颗粒藉超通透和蓄积效应进入其中奠定了重要的结构基础。目前只有Abraxane(paclitaxel-albumin bound)、Myocet(doxorubicin liposomes)、Doxil(doxorubicin liposomo-PEG)等几种纳米药物进入临床应用于患者癌症治疗[8]。纳米药物的形状对纳米给药系统在血液中循环时间与稳定性存在显著影响[9-10]。对比蠕虫状和球型胶束的血浆清除研究发现其形态对药物的输送过程及疗效均有影响,肝脾对蠕虫状胶束的摄取能力非常低,因而其血液循环时间非常长,但蠕虫状胶束穿过肿瘤毛细血管的能力较差。一般纳米药物载体主要有两部分:起载体作用形成囊泡的惰性组分和生物活性靶向基团。载药量低是通常遇到的问题,如脂质体载药量只有10%,为了实现增加载药量,可将药物分子直接作为载药组分,这样不仅可增加载药量、减少了惰性组分所占比例,而且降低了给药时的暴释,如利用喜树碱(camptothecin,CPT)疏水性,将其接上亲水聚乙二醇(PEG)短链,形成双亲类磷酯大分子,该体系形成囊泡后,CPT载药量可高达58%且无暴释,其空腔中还可载入亲水性抗癌药阿霉素(Doxorubicin,DOX),这样可高载药量实现两种抗癌药同时负载,实现联合化疗,尽可能最大化杀灭癌细胞,减少复发和产生耐药性机会,协同杀死癌细胞[11]。与此类似,还可将姜黄素(curcumin)接上PEG链,大大增加载药量[12]。
3 靶向纳米控释给药
克服耐药性的方法主要有两种:其一是多种药物联合化疗,其二是使用多药耐药抑制剂逆转肿瘤细胞的耐药性,配合抗癌药杀死癌细胞,这两种方法都需要控制药物在肿瘤细胞上定点、定量的精确作用,因此采用纳米给药并靶向传输是理想选择,如何使药物能够高效地到达体内的靶部位一直是药物控制释放的一个关键问题。通过药物传递系统可以将药物运送到与疾病相关的特定的器官、组织或细胞。例如靶向到肿瘤、大脑、肝细胞、巨噬细胞等,可以提高靶部位的药理作用强度并降低全身的不良反应,提高药品安全性、有效性,是治疗癌症等疑难疾病的重要方法。
药物的靶向释放分为被动靶向和主动靶向。一定尺寸范围的微米级、纳米级药物传递系统通常具有被动靶向性,被动靶向给药系统对靶细胞并无识别能力,但可经尺寸效应到达靶部位进行释药。由于疏水性粒子在进入体循环时易被快速清除,如网状内皮系统的巨噬细胞吞噬,从而影响药物到达靶区,通过表面亲水性PEG修饰等方法可以延长其在体内的循环时间。制备体内稳定性好的药物传递系统是实现靶向给药的关键点之一。主动靶向给药系统则具有识别靶组织或靶细胞的能力。通过引入靶向基团可使纳米药物传递系统具有主动靶向能力,可以将药物运送到特定的器官、组织或细胞,是治疗癌症等疑难疾病的重要方法。常见的靶向基团包括多肽、蛋白质类,如抗体及抗体片段、转铁蛋白等,维生素类如叶酸、生物素等,碳水化合物类如半乳糖等[13]。
叶酸是细胞所必需的维生素,参与多种代谢途径的一碳转移反应。叶酸的细胞转运通过两种跨膜蛋白,即低亲和力的还原性叶酸载体和高亲和力的叶酸受体来完成。叶酸具有与叶酸受体的高亲和力、低免疫原性、易于修饰、体积小、高度化学稳定性和生物学稳定性、高的肿瘤渗透性、以及低成本等优点,因此叶酸介导肿瘤靶向的研究得到迅速发展[14]。与单靶向体系相比,在纳米粒子的表面同时引入不同的两种靶向基团可明显提高靶向效果[15]。
具有细胞靶向作用的多肽称为靶向肽。研究最多的是对肿瘤具有识别能力的多肽[16]。例如酪氨酸-异亮氨酸-甘氨酸-丝氨酸-精氨酸五肽YIGSR似的活性有效部分,可与癌细胞表面大量的层粘连蛋白受体识别,具有肿瘤细胞靶向性,另一方面,它通过竞争与肿瘤细胞的相应黏附因子结合,封闭了肿瘤细胞与体内正常细胞的细胞外基质和基底膜上层粘连蛋白结合的可能,抑制肿瘤的转移[17]。
特罗凯(盐酸厄洛替尼片)是2007年罗氏医学部在中国上市的新型高效的靶向治疗药物,用于晚期非小细胞肺癌在既往化疗失败后的三线治疗。这一药物适用于所有非小细胞肺癌患者,是目前世界上唯一被证明能够显著延长非小细胞肺癌患者生命的靶向抗癌药物,分别于2004年11月和2005年9月在美国和欧洲通过审批,用于化疗失败后的非小细胞肺癌的二或三线治疗,在全球超过75个国家批准上市。Zhou等[18]对比特罗凯单药与化疗用于表皮生长因子受体EGFR突变肺癌患者一线治疗的研究最优化方案,最终证实了接受靶向治疗的有效率高达83%,患者中位无进展生存达13.7个月;而普通化疗有效率仅为36%,患者中位无进展生存为4.6个月。
利用生物体内蛋白纳米微结构作为药物载体形成纳米医药是很有意义的方向,有望得到理想的药物传输系统。穹隆体存在于哺乳动物细胞的细胞质中,最大的穹隆体是核糖白复合物,其大小在100 nm以下。内部中空的穹隆体一般为桶形结构,可以封装各种蛋白。由于自身是天然蛋白质,所以不会产生免疫应答。穹隆体可以定位细胞表面受体,并可通过微孔缓慢释放药物。利用穹隆体递送药物的难点在于如何将药物封装在穹窿体内。采用了纳米小碟技术[19],利用可与穹隆体结合的脂蛋白形成纳米小碟的双层脂膜,然后用不溶性的全反式维甲酸封装穹隆体,进而解决了这一难题。这样就把载有药物的纳米小碟装入了穹隆体,从而屏蔽外部介质。由于穹隆体可以容纳很多纳米小碟,大大提高了局部药物浓度。
4 环境响应性给药纳米体系
可以利用癌症细胞和正常细胞组织微小的环境差异,例如癌症细胞内外pH在5.0~6.8或温度稍微高于体温,改变聚合物分子链之间或者聚合物分子链与溶剂之间的相互作用,从而使其本身发生结构、形状或者性能上的改变,来实现药物对癌症细胞的释放而达到仅杀死癌症细胞的目的。近年来,作为一种非常有效的抗癌药物,硼替佐米(Bortezomib,万珂)已经被批准应用于多发性骨髓瘤的临床治疗,且在治疗初治或难治多发性骨髓瘤以及非霍奇金淋巴瘤(NHL)等其他血液系统恶性肿瘤,因其拥有显著的疗效而受到越来越广泛地关注[20]。由于硼替佐米分子上硼酸基团的存在,其可以与含有1,2或者1,3-二羟基的分子或者聚合物在中性或者碱性条件下实现络合,并在酸性条件下可实现解络合。这样的pH依赖性的相互作用,已经利用并报道了含有苯邻二酚基团的PEG对硼替佐米在pH=7.4或者碱性下的有效负载和在pH=5时的可控释放[21]。含有双硫键的给药系统因二硫键对还原物质敏感,在药物释放领域具有重要意义,例如,当包载药物的含二硫键给药体系进入细胞时,二硫键会被细胞内谷胱甘肽酶还原而迅速降解[22],释放出药物。含二硒长链药物载体具有比含二硫基团的体系具有更为灵敏的氧化还原响应性,在很温和的氧化(0.01%双氧水)或还原条件下(0.01%谷胱甘肽)就可实现疏水二硒链段断裂,使纳米微胶囊解离并释放包载的药物,同时,很低剂量的伽马射线(5 Gy)就能使二硒键断裂,为获得的化疗与低损害放疗联合治疗肿瘤提供了一种新途径[23]。
5 结语
纳米技术在预防与控制癌症等疾病方面将大有作为,在纳米医学领域,待解决的问题主要包括以下几点:一是如何拓展在药物治疗方面的用途,目前直接用于治疗的纳米微粒只有有限几种,且集中在对癌细胞的杀灭研究,大多数纳米材料的优良性能还没有得到有效利用;二是开发方便耐用的医用材料和药物,用特定的纳米复合结构和材料实现药物的广谱、速效治疗;三是把纳米技术和基因疗法相结合,降低因基因载体选择不当造成的排异反应。目前具有挑战性的问题是如何提高体内灵敏度,以及消除潜在毒性。此外,纳米材料与人体相互作用的长期后果还不清楚,纳米医学材料生物安全性越来越被人们重视,在设计材料的同时,其生物安全性成为研究工作首要考虑的因素[3,24]。随着今后纳米医药领域深入系统的研究,有望为许多疾病治疗和诊疗进步提供新技术。
[参考文献]
[1] 胡德红,龚萍,马轶凡,等.纳米技术在癌症早期诊断和治疗中的研究与展望[J].癌症,2009,28(9):1000-1003.
[2] 叶成红,奚廷斐.纳米技术在医用材料领域中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(45):8897-8900.
[3] 王英泽,黄奔,吕娟,等.纳米技术在生物医学领域的研究现状[J].生物物理学报,2009,25(3):168-174.
[4] Kelkar SS,Reineke TM. Theranostics:Combining imaging and therapy [J]. Bioconjugate Chem,2011,22(10):1879-1903.
[5] Chen X,Gambhir SS,Cheon J. Theranostic nanomedicine [J]. Acc Chem Res,2011,44(10):841-841.
[6] 郑林丰,王悍,张贵祥.纳米金在分子影像学中的应用进展[J].现代生物医学进展,2011,10(4):1983-1986.
[7] 王富,刘春艳.发光碳量子点的合成及应用[J].影像科学与光化学,2011,29(4):316-316.
[8] Wang J,Sui M,Fan W. Nanoparticles for tumor targeted therapies and their pharmacokinetics [J]. Curr Drug Metab,2010,11:129-141.
[9] Geng Y,Dalhaimer P,Cai SS,et al. Shape effects of filaments versus spherical particles in flow and drug delivery [J]. Nat Nanotechnol,2007,2(4):249-255.
[10] Alemdaroglu FE,Alemdaroglu NC,Langguth P,et al. Cellular uptake of DNA block copolymer micelles with different shapes [J]. Macromol Rapid Commun,2008,29(4):326-329.
[11] Shen Y,Jin E,Zhang B,et al. Prodrug lipid forming high drug loading multifunctional nanocapsules for cancer intracellular drug delivery [J]. J Am Chem Soc,2010,132:4259-4265.
[12] Tang H,Murphy J,Zhang B,et al. Amphiphilic curcumin conjugate forming nanoparticles:in vitro and in vive anticancer activity [J]. Nanomedicine(UK),2010,5:855-865.
[13] Torchilin VP. Cell penetrating peptide‐modified pharmaceutical nanocarriers for intracellular drug and gene delivery [J].Peptide Science, 2008, 90(5):604-610.
[14] Yang XQ,Grailer JJ,Rowland IJ,et al. Multifunctional SPIO/DOX-loaded wormlike polymer vesicles for cancer therapy and MR imaging [J]. Biomaterials,2010,31(34):9065-9073.
[15] Quan CY,Chang C,Wei H,et al. Dual targeting of a thermosensitive nanogel conjugated with transferrin and RGD-containing peptide for effective cell uptake and drug release [J]. Nanotechnology,2009,20(23):335101.
[16] 陈荆晓,王慧媛,许小丁,等.用于基因和药物传递的多肽材料[J].高分子学报,2011,8:799-811.
[17] Sarfati G,Dvir T,Elkabets M,et al. Targeting of polymeric nanoparticles to lung metastases by surface-attachment of YIGSR peptide from laminin [J]. Biomaterials,2011,32:152-161.
[18] Zhou CC,Wu YL,Chen GY,et al. Erlotinib versus chemotherapy as first-line treatment for patients with advanced EGFR mutation-positive non-small-cell lung cancer(OPTIMAL,CTONG-0802):a multicentre, open-label,randomised,phase 3 study [J]. The Lancet Oncology,2011,12(8):735-742.
[19] Buehler DC,Toso DB,Kickhoefer VA,et al. Vaults Engineered for Hydrophobic Drug Delivery [J]. Small, 2011,7(10):1432-1439.
[20] 臧健,李晨,任道凌,等.套细胞淋巴瘤的治疗进展[J].肿瘤防治研究,2008,3:354-654.
[21] Su J,Chen F,Cryns VL,et al. Catechol polymers for pH-responsive,targeted drug delivery to cancer cells [J]. J Am Chem Soc,2011,133(31):11850-11853.
[22] You YZ,Yu ZQ,Cui MM,et al. Preparation of photoluminescent nanorings with controllable bioreducibility and stimuli-responsiveness [J]. Angew Chem Int Ed,2010,49:1099-1102.
[23] Ma N,Li Y,Xu HP,et al. Dual redox responsive assemblies formed from diselenide block copolymers [J]. J Am Chem Soc,2010,132(2):442-443.
关键词:现代机械;制造工艺;技术;精密加工
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.006
0 前言
在社会快速发展的今天,人们对物质的需求不断增加,为保证日后的各项产品能够符合需求,必须提升机械制造工艺水平。现代机械制造工艺的应用,在很大程度上推动了产品的更新换代,同时提升了产品本身的性能、安全性大幅度,减少了过往的缺失与不足,得到了较多用户的肯定。在精密加工技术方面,设计者通过将产品的细节内容进行深化处理,确保各方面的工作得到了预期的效果,为用户的生活、工作品质提升,提供了更多的帮助。
1 现代机械制造工艺
1.1 气体保护焊接工艺
从工艺本身来分析,现代机械制造的过程中,必须减少侵入性的操作,要将机械的完整性更好的呈现出来,在不影响性能的情况下,提高机械产品的外观美感,这样才能得到市场的更大欢迎。气体保护焊接工艺的运用,主要是将气体作为电弧介质,同时针对电弧和焊接区域进行有效的保护处理[1],最终得到的机械产品,将会在各个性能指标上大幅度的提升。例如,二氧化碳气体保护焊接的应用,可以将工作的成本有效降低,同时还提高了机械产品的质量,即便是在维护的过程中,也可以取得较好的成效。就气体保护焊接工艺本身而言,其在操作上是非常简单的,基本上不会出现熔渣的现象,同时在焊接的速度上比较理想,得到了行业内的较高认可。
1.2 电阻焊工艺
现代机械制造的过程中,在工艺选择上必须按照多元化的模式来开展,不能总是在传统的层面上努力。我国作为一个发展中国家,倘若在现代机械制造工艺上表现的非常单一,则很容易在后续的工作上形成恶性循环。电阻焊工艺的应用,直接推动了现代机械制造向前发展。对于电阻焊工艺而言,其主要指的是将被焊接的工件,有效的压紧在两个电极之间,而后通过焊接的电流,将产生的电阻热进行充分的利用,进而将工件的接触面,或者是将工件的相邻区域位置,进行有效的熔化处理,或者是达到预期的塑性状态[2]。电阻焊在操作的过程中,虽然在理论上比较丰富,但是具体的应用手段比较简单,加热的时间并不算长,工艺的成本也比较低廉,是目前主流的现代机械制造工艺。
2 精密加工技术
2.1 精密切削技术
就目前的工作而言,任何一项产品的问世,都会经过市场的不断考量与筛选,最终能够被消费者所认可的产品,必定在技术上拥有过人之处,可以经受各种专业技术手段的分析与测评。现如今,精密加工技术得到了广泛的欢迎,普遍认为的观点是,该项技术的落实,能够在很大程度上促进产品的精细化水平提升,告别过往的粗糙现象[3]。精密切削技术,作为重要的体现内容,是最常用的技术手段。该技术的应用,可以将刀具、工件、机床的使用数量大幅度的减少,同时将机床的运转速度进行有效的提升,保证得到的产品,可以在误差上几乎为零。除此之外,精密切削技术在应用的过程中,还可以根据不同的加工要求以及市场的消费趋向,阶段性的做出革新处理,主要是从细节上进行有效的改良,保证消费者能够获得更好的产品体验。
2.2 精密研磨技术以及纳米技术
在现代化的工作当中,精密加工技术的落实,同样要在多样化方面有所努力,凭借单一的内容,根本无法满足广泛的要求,在很多方面都容易造成严重的缺失现象。精密研磨技术及纳米技术,是社会及行业追求的主流内容,产生的积极影响比较突出。精密研磨技术在集成电路板硅片的加工制造中具有重要的作用,并且随着现代科学技术的发展,精密研磨技术也有了新的发展,当前超精密研磨技术已经较为成熟并有了应用,在机械加工领域展现出了优势。纳米技术是现代先进的工程技术和现代物理学科理论的结合,经过多年的发展研究,纳米技术已经发展成熟,包括在硅片上刻字都已经不再是技术难题,纳米技术的发展使得信息存储密度有了巨大的增长,在应用领域具有深远的意义。
3 总结
本文对现代机械制造工艺与精密加工技术展开讨论,从客观的角度来分析,现代机械制造工艺比较完善和健全,能够满足社会上的需求;精密加工技术的操作,越来越符合社会的发展趋势,很多产品的开发,都能够对生活、工作产生较大的推动作用,很少出现严重的隐患。在今后的工作中,应该将机械制造工艺进一步的拓展,针对不同的产品,应用出合理的工艺流程,克服细节方面的不足。在应用精密加工技术的过程中,则需进一步简便操作手段,提高指标。
参考文献:
[1]黄庆林,张伟,张瑞江.现代机械制造工艺与精密加工技术[J]. 科技创新与应用,2013(17):33.