田静静 李嘉浩 李春旭 赵宇**

    (1.中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院医学科学研究中心，北京 100730；2.中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科，北京 100730)

    纳米技术是21 世纪最具有突破性潜力的领域之一，其提高控制和改善疾病的能力，有助于诊断和治疗复杂的医疗问题。纳米技术通过在纳米尺度上观察、测量、操纵、组装和控制物质，将纳米科学理论转化为应用。美国国家纳米技术计划(national nanotechnology initiative,NNI)将纳米技术定义为“在纳米尺度(1～100 nm)上进行的科学、工程和技术”[1]，其独特的现象和性质使其能够在化学、物理、生物、医学、工程学和电子学领域拥有更为广泛的应用。

    1959 年，美国物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼(Richard Feynman)首次提出了纳米技术的概念，他提出了“为什么我们不能把大英百科全书的24卷全部写在一根针头上”的假设[2]，该假设后来被证明是正确的，费曼也因此被认为是现代纳米技术之父。近年来，许多研究证明纳米技术在生物医学领域中的诊断和治疗中具有巨大的潜力[3]，也被广泛用于骨科领域的许多方面，包括植骨材料、功能涂层、表面改性、靶向给药等诊断和治疗技术。本文从植骨材料、骨科感染防治和癌症诊断与治疗三个方面综述纳米技术所带来的挑战和机遇，以期为骨科的临床研究和诊疗方案提供理论依据和参考。

    1 纳米技术概述

    纳米技术是20世纪80年代后期发展起来的一门综合性交叉学科，是利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特殊性能制造具有特定功能产品的科学。当物质缩小至纳米尺度时，会表现出其宏观状态所不具备的新颖现象和特异性质，如在宏观尺度上的绝缘体材料缩小到纳米尺度时可能具有导电性；此外，随着比表面积的改变材料的机械能也可能发生变化。对这种特异现象和性质加以利用，将会对骨科领域乃至全人类的社会生活面貌产生革命性的影响。

    纳米科技在为骨科和人类健康带来诸多好处的同时，也带来新的挑战。由于纳米尺度的物质尺寸小、表面活性高，其不利的生物学效应也是一个不可避免的科学问题，如一些纳米颗粒能够进入人体，然后通过循环系统和淋巴系统转移到不同的器官中[4]。此外，还有研究表明，纳米材料可能与脑和肺的细胞毒性、全身炎症和氧化应激有关[5]。因此，如何使用好纳米技术这把双刃剑是科研人员和临床医师所面对的更大挑战。

    2 纳米技术在植骨材料领域的应用

    骨是一种天然纳米复合材料 ......