生物医学的不断进步一方面是源于人类对社会进步和健康事业发展的不断需求，另一方面也得益于其他科学技术发展所带来的许多新概念、新思想和新方法、新材料、新器件以及相关的技术推动。纳米科学技术与生物学和医药学的结合，正在迅速发展成为新的科学研究前沿和热点，并将会对未来生物技术和医药产业产生重大影响。 为重大疾病诊治带来突破性进展 纳米医药是利用纳米技术来解决医学问题的一门学科，可以用于医学的几乎各个领域，包括基于纳米技术的重大疾病预警、诊断和治疗。华中科技大学同济医学院附属同济医院宁琴教授认为，在不久的将来，纳米医药将有望在以下几个方面得到突破性应用。 一是在分子的水平上认识和理解病变机理。由于人类基因序列图谱草图的绘制完成，人类对自身认识将有望达到分子水平，并利用纳米技术在细胞的分子结构和分子的基因水平上真正认识和理解病变机理，为彻底根治疾病提供理论基础。二是大幅度提高医学诊断和疾病检测的精度。研制出的可以直接插入活细胞内进行探测的纳米级微型探测器，可以植入人体内不同部位或随血流在体内流动，对人体内细胞的健康状态和病变信息实现实时检测，有利于早期发现病变和早期治疗。三是基因治疗、靶向分子治疗可望快速发展。随着对纳米尺度基因载体的深入研究，基因治疗中的瓶颈问题，即基因的体内转运有望取得重大进展。利用纳米颗粒可以将药物准确地输送到目的地，定向杀灭肿瘤细胞。 中国医学科学院基础医学研究所强伯勤院士认为，纳米粒子所具有的易于被细胞摄取和跨越多种生物屏障的特性是发展新型分子影像学技术、疾病相关生物标志物分离与检测技术、高效低毒抗肿瘤药物的运送系统、靶向基因运载与治疗技术的核心要素，也是当前纳米生物医学领域的重要研究内容。而具有宏观尺度纳米结构的组装与构建，将推动智能仿生材料的发展，有可能在分子水平上引发和调控特定的细胞反应，激发成体干细胞的自修复潜能，成为再生医学的新方法。 纳米医药研究起步于2000年左右，由于纳米医药在肿瘤、心血管病、传染病等重大疾病的诊治方面所显示出来的广阔的应用前景，因此近年来各国政府都相继加大了对纳米医药研究的资助力度，美国、德国、瑞士、日本等发达国家都已将纳米生物技术和纳米医药作为本国国家纳米发展战略一个主要内容，我国的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》也将纳米科学和技术列为重大科学研究计划，其中纳米生物学和纳米医药占有很大比重。纳米技术将带给医药学一场前所未有的技术革命，它将大幅度地提高人类健康和保健水平。 肿瘤研究有望率先实现突破 “就晚期肿瘤而言，现在的5年生存率水平与30年前的治疗水平基本上是一样的，30多年来肿瘤的诊治进展非常缓慢，现在对已经发生转移的晚期恶性肿瘤基本没有什么办法，肿瘤的死亡率基本上保持在原来比较高的水平上。”中国医学科学院肿瘤研究所程书钧院士说。 有资料显示，我国目前每年肿瘤死亡人数近200万人，肿瘤防治与其他发达国家和发展中国家一样，面临着巨大的压力。 肿瘤的检测，包括对肿瘤细胞、组织的检测、观察以及分析等，是对肿瘤早期诊断的基础。东南大学生物科学与医学工程系顾宁教授介绍说，随着纳米技术的发展，许多新的肿瘤检测方法，包括诊断材料与器件等，正处于积极的研究与发展阶段。如基于发现肿瘤标志物并快速表示的微阵列芯片、纳米碳管传感器、微流道传感器以及检测肿瘤细胞的光纤探针传感器等，部分研究已显示出了非常好的应用前景。 纳米医药还将推动基因治疗和分子靶向治疗研究的快速发展。随着对纳米尺度的基因载体的深入研究，基因治疗中的瓶颈问题，即基因的体内转运有望取得重大进展。在肿瘤的治疗上，利用纳米级药物传输系统，可以实现抗癌药物的准确传送，定向杀灭癌细胞，提高肿瘤的治愈率，降低死亡率。 纳米科学在肿瘤诊治方面的重要性引起各国的高度重视。美国前总统克林顿先生在发布美国纳米科技行动计划（NNI）时，专门谈到了癌症检测问题，表明美国在利用纳米技术突破肿瘤早期发现和治疗的决心。美国国立卫生研究院（NIH）近年来启动了癌症纳米技术计划，旨在将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相互结合，实现征服癌症的宏伟目标。美国国家纳米医药科学院院长魏启明博士说，美国纳米级肿瘤治疗药物研究取得了一定的进展，有些药物已经进入一期临床，近几年内有望实现一个大的突破。 但也有专家指出，借助纳米技术对肿瘤进行检测，目前所遇到的问题是，诊断所需要的信息是多方面的，所以，如何将有关最早出现的一些信息与最后诊断所需要的信息相结合，找出其中的关联，还需要做大量的研究工作。 另外，药物的靶向输运与控制释放是药物新技术发展的重要方向，可以借助纳米技术与纳米材料的进步而获得更好的推进。药物靶向治疗的实现，关键在于药物及其载体在体内的性质等，以及靶向所依据的分子集注或者外场的作用，尽管已经有许多工作被越来越多地报道出来，但仍有许多未解之谜。 安全性左右产业竞争力 来自2005《科学发展报告》称，在欧洲和美国，科学家们发表了一项长期流行病学研究结果。这项长达20多年的与大气颗粒物有关的长期流行病学研究结果发现：人的发病率和死亡率与他们所生活周围环境空气中大气颗粒物浓度和颗粒物尺寸密切相关。死亡率增加是由剂量非常低的相对较小的颗粒物的增加引起的。 由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等，纳米材料具有特殊的物理化学性质。纳米在进入生命体后，它们与生命体相互作用所产生的化学特性和生物活性与化学成分相同的常规物质有很大不同，有可能给人类健康带来严重损害，并成为许多重大疾病的诱因。伦敦大雾是一个众所周知的例子，伦敦大雾短时间内造成许多人突然死亡。科学家分析研究的结果，认为主要是空气中细小的纳米颗粒大量增加造成的。 很多人都愿意看好纳米医药的产业化前景，并将其与生物芯片技术相提并论。生物芯片技术是20世纪具有划时代意义的微量分析技术之一，目前生物芯片技术已广泛应用到了分子生物学研究，疾病的预防、诊断和治疗，新药研发，司法鉴定，环境污染监测和食品卫生监督等诸多领域。2005年全球生物芯片的产值约为23亿美元左右，其中美国市场产值约为15.8亿美元。预计2010年全球生物芯片市场产值将达到42亿美金，年平均增长率约为14.1%。纳米芯片具有高通量的特点，因此可以实现在短时间内对更多的基因和蛋白的快速检测，极具产业竞争力；此外还有纳米分子靶向药物、纳米分子影像学等潜在的巨大市场需求，没有人怀疑，纳米医药将成为新世纪的一个朝阳产业。 但是，人造纳米材料进入生命体后，是否会导致特殊的生物效应？这些效应对生命过程和人体健康是有益或是有害？纳米量级的微小颗粒，是否会穿越血脑屏障，进入大脑而影响大脑功能？等等问题都还是未解之谜。如果这些问题不解决，纳米医药的许多研究成果都将无法用于临床，纳米的毒性和安全性问题是纳米医药研究面临的一个巨大的挑战和纳米医药实现产业化的关键瓶颈。目前，无论国际或是国内，纳米尺度物质以及技术对人体健康的影响研究刚刚起步，实现纳米医药真正服务于人类健康的路还很长。