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ACCP更新血栓预防和治疗指南
全网发布： 23:51
虽然抗凝和溶栓治疗在动脉、静脉以及心脏介入干预后血栓的预防和治疗中得到了长期广泛应用，但是在孕期妇女、儿童及围手术期患者中仍面临着很大的挑战。日美国胸科医师学会（ACCP）基于大量循证医学证据更新并颁布了血栓预防和治疗指南。新指南在保留先前指南提出的关于血栓常规预防性治疗建议的同时强调了在儿童、孕期妇女及其他特殊组群患者中的治疗。其要点如下：●新指南由90位专家组成的国际专家组共同制定。●该指南包含了700多项综合性建议，其中包括对孕期妇女、儿童及手术期和术后患者血栓的预防、治疗和长期管理。●该指南保留了先前指南提出的常规应用阿司匹林和其他药物进行血栓预防性治疗的建议。●华法林和其他维生素K抑制剂(VKA)可使胎儿致畸和流产的发生风险增加，故对妊娠前6个月的患者应禁用。机械性瓣膜置换术后的孕期妇女因其他抗凝治疗预防卒中和瓣膜血栓疗效欠佳，故可继续应用VKAs。其他孕期妇女可用低分子肝素（LMWH）或普通肝素钠（UFH）替代VKAs。●准备受孕的妇女的抗凝治疗有两种选择：一是继续应用VKAs并频繁进行妊娠试验检测，一旦证实怀孕则用LMWH或UFH替代VKAs。另一种方案是在怀孕前直接用LMWH或UFH替代VKAs。后一种治疗方案可避免VKAs对胎儿造成不良影响，其不足之处包括LMWH和UFH比VKAs费用高；投药方式为每天一次或两次注射给药；长期应用LMWH或UFH容易导致症。●儿童卒中在儿童死因中占前10位。血栓栓塞或血栓形成可引起动脉缺血性卒中(AIS)。●儿童AIS的鉴别诊断较困难，主要是因为儿童患者同成年人卒中临床表现显著不同，且约15%的儿童AIS患者没有明确的致病危险因素。●儿童AIS患者一经确诊即应接受抗栓治疗，随后应坚持治疗以预防远期复发。●新指南修订了接受外科手术或其他介入性操作的患者进行抗栓治疗的推荐建议。为减少外科出血，大部分患者在手术前和手术期间需暂停抗凝治疗。但停用抗凝药物可增加血栓事件的发生风险，因此对术前患者是否停用抗凝治疗，应和出血风险相权衡。●普通外科、妇科、矫形外科、治疗和冠状动脉搭桥术等大型手术后患者应常规进行预防性抗栓治疗。行腹腔镜手术、膝关节镜手术的患者，因其发生深静脉血栓的风险较低，故应权衡利弊决定是否进行血栓预防性治疗。●考虑到其他治疗方法能够更为有效的预防深静脉血栓，故不推荐单独应用阿司匹林抗栓治疗。李小刚教授谈：脑卒中溶栓规范化管理：在指南以外和特殊临床状态的静脉rt-PA溶栓治疗迄今为止，临床中治疗缺血性脑卒中的治疗方法虽然很多，但经循证医学证实确切有效的疗法只有四种：卒中单元、超早期溶栓、抗血小板治疗和早期开始的正规康复。其中只有rt-PA溶栓是针对脑梗死超早期的治疗，可能取得戏剧性的效果。随机对照试验显示，在经过筛选的急性缺血性脑卒中患者中，出现神经系统症状后3小时之内静脉rt-PA溶栓是非常有效的治疗方法（A级证据），推荐剂量为0.9mg/kg体重，最大量90mg。然而，由于有出血尤其是颅内出血的风险，需要以合格标准对病人进行慎重选择，这些标准很大程度上来自随机临床试验中的入选标准和排除标准，只有少数被选择的患者可进行治疗。而不同国家或地区的指南禁忌症也不完全相同(下表）。目前各国各大卒中中心开始了不少的研究项目，试图发掘出更好的溶栓治疗指南。表.&卒中患者rt-PA溶栓的禁忌症&欧洲认证美国认证和指南加拿大认证和指南颅内出血√√√儿童＜18岁或成年＞80岁√&&症状发生3小时以上√√√轻度症状或很快缓解√√√严重卒中（如NIHSS＞25）√&&脑影像学证明的严重卒中√＞1/3大脑半球＞1/3MCA供血区48小时内用肝素和APTT&延长√√√血小板小于10万√√√接受抗凝治疗的患者√和INR＞1.7和INR＞1.7卒中发作时伴癫痫√√√近3个月有卒中史√√√出血或最近严重出血或出血危险√21天前21天前颅内出血史√√√怀疑蛛网膜下腔出血√√√近来非压迫性血管穿刺√过去7天过去7天细菌性心内膜炎√&&近3个月患心肌梗死&√√心包炎√&心梗后大手术近3个月近14天近14天近3个月明显外伤√头外伤头外伤收缩压＞185mmHg或舒张压＞110或需紧急处理降低血压达到其限制√√√√√血糖（mmol/L）＜2.7；＞22.2＜2.7＜3；＞22颅内肿瘤、动静脉畸形或动脉瘤任何中枢神经系统损害√√卒中史和伴发糖尿病√&&急性胰腺炎√&&近来（10天内）外伤性心脏按压√&&近3个月胃肠溃疡、食管静脉曲张、动脉瘤、动静脉畸形√&&增加出血危险的肿瘤√&&严重的肝疾病，包括肝衰竭、肝硬化、门脉高压（食道静脉曲张）和活动性√&&产科生产√&&其他限制疗效或增加出血危险的疾病&&√我国真正使用rt-PA治疗急性脑梗死的时间还不是很长，比例很低（年全国rt-PA溶栓总例数都只是3位数，溶栓病例还远不到新发脑梗死病例总数的1/1000）。由于经验少，没有自己的足够的循证医学证据，目前大多只能照搬国外的指南。指南推荐不尽相同，该听谁的？如果不对支持各个指南的临床试验进行探究，医生在临床工作中就无从选择到底应该遵循哪一个指南。本文对指南外和一些临床特殊情况下是否适合溶栓进行探讨。1.rt-PA剂量：NINDS试验确立了超早期脑梗死治疗中应用rt-PA静脉注射的基本适应症、时间窗、使用剂量和禁忌症，此后ECASSⅠ、ECASSⅡ、ECASSⅢ、ATLANTIS、STARS、CASES等一系列著名的大规模随机对照试验及荟萃分析都在时间窗、用药剂量及适应症等方面做了有益的探索，但这些试验均不包括中国病例。我国虽发布了卒中治疗的专家建议，但证据基本来源于国外，而且可操作性不强。rt-PA静脉注射（0.9mg/kg体重，最大量90mg）治疗超早期脑梗死目前国内还没有成规模的报道，使用经验较少，对于适合中国使用的rt-PA治疗方案的探索还很不充分。这就存在着国外的溶栓药用量及指征是否对中国人种最合适的问题，在这方面我们的亚洲邻国日本已经于2003年开始了3小时内脑梗死rt-PA静脉注射，0.6mg/kg体重，最大量60mg的溶栓大规模开放试验，其结果是与NINDS相似的，说明rt-PA剂量可能与地区、种族等相关。2.超过3小时时间窗：NINDS试验（第一部分和第二部分，3小时时间窗）、2项ECASS&试验（6小时时间窗）和2项ATLANTIS试验资料（A部分，6小时时间窗和B部分，5小时时间窗）的荟萃分析显示超过3小时治疗的潜在收益。在3～4.5小时接受治疗的患者出现有利结果的OR值是1.40（95%可信区间，1.05～1.85），在4.5～6小时接受治疗患者的相应OR值是1.15（0.90～1.47）。在一个评估在卒中发生后不同时间（给予治疗）3个月时获得有利结果的总OR值的模型中，4.5～6小时组的前95%可信区间仍在1.0以上，显示获益的可能性。将最长时间延至3小时以上还需要额外的信息。正在进行的ECASSⅢ评估在卒中后3～4.5小时之间给予rt-PA的潜在作用，IST-3研究了长至6小时静脉应用rt-PA的疗效。在荟萃分析中，超过3小时应用rt-PA获益的明显下降并不能用颅内出血比例的增加来解释，这可能归因于缺血半暗带的逐渐消失。因此，缺血半暗带影像学特征的应用也许可以对超过3小时的患者进行更好的筛选。3.年龄80岁以上:&虽然老年人患卒中更多见，但在静脉应用rt-PA的随机对照试验中老年患者被排除在外或者代表比例少。有报道对比80岁以上和小于80岁患者静脉应用rt-PA治疗卒中的6项试验，发现大于80岁的患者发生症状性颅内出血的风险并未增加，但80岁以上的患者3个月的死亡率较80岁以下者高3倍，且更难取得良好预后。从安全的观点看，没有理由对缺血性卒中的患者基于预定的年龄高限而不予溶栓，然而，有人怀疑溶栓是否真的改善了80岁以上患者3个月的预后。年龄本身是卒中死亡的最重要的独立危险因素，是因为老年患者比年轻患者更容易出现并发症，具有更高的病死率。4.&18岁以下患者：临床试验没有纳入18岁以下的卒中患者。目前用于18岁以下的卒中患者的rt-PA溶栓的经验非常有限。只报道过少数年龄在12至16岁之间的溶栓病例中没有发现并发症，且预后良好。5.后循环卒中：静脉应用rt-PA的随机试验主要集中在前循环卒中的患者。然而大约1/5的缺血性卒中发生在后循环，基底动脉的闭塞是最严重的卒中。早期用于治疗基底动脉血栓形成时由导管血管内介入途径到达栓塞处进行动脉溶栓。但是开放性研究显示静脉用rt-PA溶栓同样有效。Lindberg等报道了50例经动脉血管造影证实基底动脉闭塞患者静脉用rt-PA的疗效，发现患者的存活率、血管再通率以及生活自理能力与血管内治疗组相似。一项比较静脉（76例患者）和动脉（344例患者）溶栓的meta分析发现其生存率和预后结果大体相当，24%的动脉溶栓患者和22%的静脉溶栓患者预后良好。因此，认为对后循环卒中动脉介入治疗优于静脉溶栓是没有道理的。静脉溶栓疗法避免了侵入性动脉溶栓疗法在时间上的延误，是无血管内干预技术的卒中中心的最佳选择。6.严重的卒中：严重卒中患者（NIHSS评分>20）是否应用rt-PA均预后不良？因为这些患者的出血风险较高。然而，正如NINDS的事后分析、NINDS的荟萃分析、ECASS和&ATLANTIS试验所显示的那样，这项患者仍可能从治疗中获益。7.超过1/3大脑中动脉供血区的早期缺血迹象：基线CT时超过1/3大脑中动脉供血区早期缺血性改变（包括灰白质界线不清、低密度、脑回肿胀）是决定溶栓治疗的重要性是有争议的。这一概念是由ECASS试验中提出（6小时时间窗）的，随后在静脉rt-PA溶栓的卒中试验所采纳。然而，一项1205例常规临床治疗急性缺血性卒中的研究表明超过1/3大脑中动脉供血区的早期缺血改变并非和不良预后相关，这些结果表明头CT扫描的早期缺血性改变对卒中发生3小时以内而无其它排除标准的患者并不是决定静脉溶栓的关键。8.轻症或症状迅速改善的患者：很多卒中患者没接受rt-PA静脉溶栓是因为症状轻微或卒中症状正在改善而风险收益比并不确定。然而，这些病例中的有些预后不好。NINDS试验的事后亚组分析显示轻微卒中症状患者用rt-PA静脉溶栓的疗效和整个队列的总治疗效果没有差异。大约1/3就诊时神经功能缺失症状迅速改善的急性卒中患者随后加重，有报道19例症状迅速改善的患者静脉用rt-PA治疗后预后良好。这些初步的资料显示因为症状轻微或正在改善而不给予静脉溶栓治疗并非总是合理的。9.卒中时癫痫:&由于依靠临床检查和头CT扫描很难区分缺血性卒中和癫痫发作后的Todd麻痹，目前的指南将卒中发病时出现癫痫的患者排除出溶栓治疗的行列。核磁弥散加权成像和灌注加权成像或动脉血管造影、灌注CT或CT动脉血管造影可以用于证实合并癫痫时诊断急性缺血性卒中，而这些患者是可以溶栓的。10.3个月内有卒中史:&急性心肌梗死患者的溶栓试验中将近期3个月有新发卒中的患者作为排除标准，因此对先前的卒中与脑出血的相关风险发生率的资料不多。有报道1例50岁男性的急性卒中患者rt-PA静脉溶栓后症状明显改善，4天后再发卒中再次rt-PA静脉溶栓，预后良好。11.近期有心肌梗死的卒中患者:&心包炎是溶栓的禁忌症。急性心肌梗死时常常发生心包积液，近期心肌缺血的急性卒中患者的溶栓治疗有心包积血和致死性心包填塞的风险，然而欧洲指南的禁忌症中并不包括近期心肌梗死。12.颈动脉夹层患者:&颈动脉夹层占在年轻卒中患者中占10%。溶栓治疗理论上可能会加重血管壁血肿，但现有的资料表明，它不应该成为禁忌症。已有50多例颈动脉夹层所致的急性卒中患者静脉溶栓治疗的报道，溶栓治疗是安全有效的，重要的是，没有观察到新发或神经功能缺失加重、蛛网膜下腔出血或颈动脉破裂。13.颅内动脉瘤或动静脉畸形:&以前经治疗的动脉瘤、偶然发现的未破裂的动脉瘤、或脑动静脉畸形的存在都可能增加溶栓治疗颅内出血的风险。目前只有少数病例报道，有2例未破裂颅内动脉瘤的卒中患者和2例既往有颅内动脉瘤已经治疗（1例夹闭，1例线圈栓塞）的心肌梗死患者静脉用rt-PA溶栓的报道，都没有出现并发症；5例卒中动脉溶栓的患者发现颅内动脉瘤，其中2例发生了致死性颅内出血；2例心肌梗死患者用rt-PA溶栓治疗发现动静脉畸形导致颅内出血。1例缺血性卒中患者在动静脉畸形栓塞前接受了rt-PA动脉溶栓治疗，没有出现并发症；另1例已知脑动静脉畸形的大块肺栓塞患者经rt-PA动脉溶栓治疗也很成功。14.有心脏栓子的卒中患者:&心脏血栓不是静脉应用rt-PA的既定禁忌症，但溶栓药有加快心脏血栓分解并导致栓塞的潜在危险。在急性心肌梗死接受系统性溶栓治疗的患者中观察到1.5%出现血栓栓塞并发症，这些患者被认为存在既定栓子。可供评估合并心脏血栓的卒中患者溶栓治疗的获益风险比的数据极少。一项研究报道了5例合并心脏血栓的静脉rt-PA溶栓的卒中患者，没有发现早期全身或脑栓塞，其中2例完全康复，另外2例3个月时效果良好，还有1例后期再发脑栓塞而死亡。然而也有静脉rt-PA治疗缺血性卒中导致脑栓塞再发、栓塞性心肌梗死、下肢动脉栓塞的病例报道。因此，对已知心内血栓患者静脉应用rt-PA有特定的风险，在此情况下需要慎重评估。15.怀孕:&对于孕期应用溶栓剂的主要顾虑是对胎盘的影响，有可能导致早产、胎盘早剥或胎儿死亡。文献中报道的怀孕期间接受rt-PA治疗的妇女大约有30例，其中6例用rt-PA静脉溶栓与非孕期患者相比较其并发症发生率相似，而胎儿并未受影响。rt-PA不能透过胎盘，鼠和家兔的研究并未发现致畸性。对怀孕的缺血性卒中患者不宜拒绝行静脉rt-PA治疗，但因为经验有限，必须仔细权衡风险和收益。16.月经:&活动性出血是使用溶栓治疗的禁忌症。然而，有限的文献资料的结论是对经期妇女静脉应用rt-PA是相对安全的，而不应拒绝或推迟应用。患者的月经量可能增加，并可能需要输血，尤其是当在月经的首日溶栓或患者有功能失调性子宫出血史的患者。17.近期手术史:&近期有过大手术是静脉溶栓的禁忌症，因为溶栓剂可能会破坏术区的止血功能而导致严重出血。然而，对于手术较小、伤口不深、出现出血并发症经保守治疗可以控制的患者而言，溶栓也许是可行的。有报道，1例在除皱术和眼睑整容术后24小时因为急性卒中进行静脉rt-PA溶栓的病例，该患者手术部位出现了血肿，但没有发生致命的并发症，面部皮瓣仍然存活，出院时神经功能和手术外观均完好。对手术后发生卒中的患者，可选择动脉溶栓或机械取栓术。18.高血糖:&高血糖不仅可影响纤溶过程，延迟rt-PA诱导的缺血半暗带的再灌注，而且也和增加脑出血和使预后恶化相关。在NINDS试验中，血糖水平高于22.2mmol/L的患者被排除在外。美国心脏病协会和美国卒中协会的卒中委员会的指南并未将高血糖列为禁忌症。然而，卒中发生时血糖>11.1mmol/L的患者颅内出血的风险也大大增加了。一项经rt-PA治疗的138例患者的回顾性分析显示，当血糖水平>8.4mmol/L时出血的比例明显增加；血糖水平>11.1mmol/L和25%的症状性出血率相关。在PROACTⅡ动脉应用重组尿激酶溶栓试验中，基线血糖11.1mmol/L的患者症状性颅内出血的风险为36%，而基线血糖不超过11.1mmol/L的患者症状性颅内出血的风险为9%。现有的证据表明，出于安全考虑应将血糖水平的上限控制在11.1&mmol/L。高血糖可诱导内皮细胞出现各种生化改变加速损伤缺血区的血管，这可能是再灌注后脑出血发生率增加的最主要原因。对这些溶栓治疗的患者而言，尚未确定再灌注前的超早期血糖控制是否能改善疗效和提高安全性。19.动静脉联合溶栓:&早期静脉溶栓再通失败时，仍有可能在血栓局部应用补救性溶栓治疗。这一方法尤其适用于大块血栓的缺血性卒中，如发生在大脑中动脉近端、颈动脉、基底动脉的血栓闭塞。在有经验的卒中中心，补救性治疗可提供更高的再通率而且相对安全。IMSⅢ试验是随机对比动静脉联合治疗和标准静脉溶栓治疗的疗效，期待其结果。小结:&急性缺血性卒中静脉溶栓的指南相对保守，可能错失很多或许符合条件的个体。rt-PA的溶栓剂量可能在不同地区、不同人种中是不一样的。静脉rt-PA溶栓在80岁以上患者、孕妇、经期患者、颈动脉夹层患者中可能是安全的；轻症卒中患者、症状迅速改善而遗留神经功能缺失的患者以及严重卒中的患者都可能从治疗中获益。随机试验的荟萃分析不仅强调了及时治疗的益处，而且显示在卒中发生后长至4.5小时均有可能有疗效，人们希望ECASSⅢ的结果能使我们就3～4.5小时的时间窗达成共识。基线头CT扫描显示超过1/3大脑中动脉供血区的早期缺血迹象作为溶栓排除标准的重要性尚不确定，现有的资料显示，症状出现3小时以内给予溶栓治疗时，这些早期迹象并没有预测价值。高血糖的卒中患者溶栓治疗涉及了指南中并没有很好解决的一个重要的安全问题，应该进一步研究在静脉溶栓前进行紧急血糖调控的潜在价值。需要临床试验来揭示是否局部动脉溶栓在临床上优于静脉溶栓，以及适合哪些人群。对后循环卒中的患者来说，也许静脉溶栓未被充分利用。对急性缺血性卒中的患者联合使用静脉溶栓和动脉溶栓再通治疗是相对安全的，有待临床随机试验的结果。&
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纳米技术及其应用简介83
纳米技术及其应用简介；黄靖凯；(XX大学自动化系福建厦门学号:XXXXXX)；摘要：纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学；1引言；1990年，世界上最小的I、B、M3个字母在实验；纳米是英文nanometer的译名；目前，世界很多国家都在开展对纳米技术的研究；2．1纳米技术应运而生；在没有机器应用之前，人们不会也不需要去对劳动工具；从古代人使用的以步丈
纳米技术及其应用简介黄靖凯(XX大学自动化系福建厦门学号:XXXXXX)摘要：纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。分子仿生学模仿细胞生命过程的各个环节，以分子水平上的生物学原理为参照原型，设计制造各种各样的可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”―――纳米机器人。纳米机器人的研制和开发将成为21世纪科学发展的一个重要方向。关键词：纳米技术；机器人1引言1990年，世界上最小的I、B、M3个字母在实验室中诞生了。这3个英文字母总共用了35个原子。从拍摄的照片中，我们可以清楚地看到人类所创造的最微乎其微的伟大奇迹。IBM这个当时计算机行业的巨型企业名字，被一丝不苟地刻画到长宽均不超过一个病毒的面积上。纳米技术是指0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。纳米是英文nanometer的译名。纳米是一种度量定位，也是一个长度单位。把1米分成10亿份，每一份就是1纳米。纳米材料构筑的物质，是看不到、摸不着的微细物质。我们常常用细如发丝来形容纤细的东西。其实人的头发一般直径为20―50微米，而纳米只有1微米的千分之一!纳米结构通常是指存在100纳米以下的微小结构。目前，世界很多国家都在开展对纳米技术的研究。纳米技术之所以重要，是因为当金属或非金属被制成相当于100纳米的物质时，它的物理性能和化学性质会发生出乎意料的变化。主要表现在强度、韧度、比热、导电磁吸收性等方面。因此，人类可以利用纳米技术制造出各种各样具有特殊功能的新材料。将具有特殊功能的新材料添加到产品中，从而使产品表现出意想不到的新性能。目前，纳米新材料已经在电子、化工、通信、环保、医药等领域得到广泛应用。2纳米技术的发展2．1纳米技术应运而生在没有机器应用之前，人们不会也不需要去对劳动工具、劳动对象的尺寸具体到极小的地步。人类对物质研究范围的不断精进，在相当大程度上依靠的是精密的实验设备和先进的分析手段。目前已经可以对小到空间尺度为1米的亚核世界，大到150亿光年(1．439×l米)左右的整个宇宙进行研究。而精密的实验设备和先进的分析手段本质上是随着人类文明进程从模糊时代向毫米时代、微米时代、纳米时代跨进而不断得以发展的。从古代人使用的以步丈量，到现在可以度量出纳米单位，从使用石器、铁器到使用高科科技合金，这一过程本身为人类研究所处的世界提供了越来越大的空间。与基因、智能一起被称为“2l世纪高科技三剑客”之一的纳米技术，在2l世纪初正式登上了世界舞台。2.2划时代的纳米技术革命纳米科技不是任何一门单独学科可以覆盖的。纳米材料、纳米生物、纳米电子等是综合了多门学科的综合性学科。同时，它们之间的联系也是千丝万缕的。在未来，纳米技术将极大地改变我们的生活方式，进而影响到我们业已存在的文明。纳米技术的广泛应用将会使各个领域发生重大变化。在基因工程方面，人类将能够清楚地描绘出基因图谱，并能够在此基础上改善存在缺陷的基因，使目前困扰人类的各种疾病迎刃而解：在计算机制造业方面，人们将能够生产出速度更快、处理能力更强的处理器，地震预测、天气控制将不再是无法攻克的难题。纳米技术所带来的不仅仅是科技和经济上的革命，它将彻底代替微米时代的文明，把一种全新的文明――纳米文明展现在人类面前。3、纳米技术应用3.1纳米技术应用前景纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最活跃、最接近应用的重要组成部分。在2l世纪，信息、生物技术、能源、环境保护、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求。元件的小型化、智能化、高集成度、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小，对材料性能的要求越来越高。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米62G的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉，发光频段可调的高效纳米阵列激光器，高能量转换的纳米结构太阳能电池和热电转换元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料及抗菌材料等的问世，都充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。纳米材料和纳米结构的应用不仅给传统产业注入高科技含量，为传统产业提供新的发展机遇。而且会对新产品的设计、新产业的形成以及国民经济支柱产业的布局调整产生重大影响。3.2纳米机器人简介纳米微机械和机器人是十分引人注目的研究方向。用原子和分子直接组装成纳米机器，不但其速度、效率比现有机器大大提高，而且应用范围之广，功能之特殊，污染程度之低是现有机器无法比拟的。例如用纳米微电子控制的纳米机器人，尺寸比人体红血球还小，医生直接应用纳米机器人直接清除患者的脑血栓，清除心脏动脉脂肪沉积，也可以通过把多种功能的纳米机器人注人血管内，进行人体全身检查和治疗。这种纳米机器人的问世，将使未来高技术出现新的飞跃，人类的医疗也因之发生深刻的革命，许多疑难病症将得到解决。3.2.1维护人体健康的纳米机器人当今医学的发展实际上并不是那么尽善尽美。我们不断发明出新药，它们在给我们带来益处的同时，也难以避免地带来诸多副作用。但是，这个状况现在已发生了根本性变化。美国科学家研制一种可以进入人体的纳米机器人，用于维护人体健康。发明这些纳米机器人的科学家是美国哥伦比亚大学生物工程学研究人员米兰?斯托诺维克等人，组成机器人的原料是DNA分子，它们的外形很像蜘蛛，因此又称为“纳米蜘蛛”微型机器人。它们能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向以及停止。虽然以前研制出的DNA分子机器人也具有行走功能，但不会超过3步，而新的机器人却能行走50步。科学家希望不断改进纳米蜘蛛，以提高它们的行进距离，让它们最好能够在人体内自南穿梭。纳米蜘蛛的体长只有4nm，需要高倍电子显微镜才能看见，因为10万个这样的纳米蜘蛛排成一串也比人类头发直径还小。正冈为纳米蜘蛛如此微小，它可以穿越人体任何组织和器官．包括最细小的毛85细血管和神经末梢，而不会导致这些细小管道的阻塞。纳米蜘蛛可以在人体内的“大街小巷”内随意穿梭，及时发现人体内现的异常情况，凶此堪称人体内的“微型警察”。纳米机器人实质是分子机器人，是分子仿生学中的一个重要内容。纳米机器人根据分子水平的生物学原理为设计原型，是一种可在微小的纳米空间内进行操作的“功能分子器件”。事实上，每一个细胞都是一个活生生的纳米机器人，细胞不仅将燃料转化为能量，而且按照储存在DNA中的信息来建造和激活蛋白质和酶，通过对不同物种的DNA进行重组。目前，基因工程家已经开始利用这些活生生的“纳米工具”来维护人体健康，例如用细菌细胞来生产医用激素。美国加州理工学院神经科学研究人员埃瑞克?温弗利说：“传统的机器人制造是一个机械体，能够识别所处环境，做出相应的判断，并遵循设计程序做某些事情。”而相比之下，分子机器人更具优势，它们不仅具备着传统机器人的功能，并且将体积缩小至纳米等级，在相应的环境中可以自动组合。也就是说．纳米蜘蛛其实还是一种可以自我复制的机器人，它们可以利用人体内的DNA分子进行自我复制，根据任务的需要来确定所需复制的数量，而不会现纳米蜘蛛在人体内泛滥成灾的情况，不用担心纳米蜘蛛会把人体拆光。目前．科学家们已经研发出这种机器人的“生产线”，希望未来能大量生产。研究人员希望纳米蜘蛛首先用于医疗事业，有力地维护人体健康。纳米蜘蛛早期的应用可能包括：帮助运送药物到人体的患病部位．帮助人类识别并杀死癌细胞以达到治疗癌症的目的，甚至还能帮人们完成外科手术、清理血管垃圾等等。3.2.2改变人类基因的纳米机器人纽约大学化学教授纳瑞?西曼(NadrianSeeman)称，未来我们周围将随处可见极其微小的工业机器人西曼在纳米机器人领域已工作多年．并于2oo6年首次制造了单臂版的纳米机器人。这是世界上首次用DNA序列组装成的设备。如今，在他成功完成了双臂机器人设计后，西曼相信他的团队一定能将其变成现实。西曼工作成果的一大亮点是能“遥控”DNA手臂。这样，他们最终就能够记录整个组装过程中产生的错误。哥伦比亚大学医学教授米兰?斯托贾诺维克(MilanStojanovic)博士说：“虽然他们也以普通的基本结构为出发点．但基于这个基本结构，他们可依据从溶液中获得的结果‘创建’新的产品。”用这种手段就能获得高产量，而这对于将来更快、更大批量的生产是很重要的。斯托贾诺维克评价说，西曼的工作相当独特，他的科学探索之路的创造性不可估量。西曼对未来纳米技术的另一项关键贡献是可以操纵连接手臂的DNA链。西曼借助一项名为“DNA折纸”的技术设计出可改装的手臂。DNA的成本很高，因此，钻孔纳米机器人杀死病休红细胞西曼设计的这个弹性系统只需要少量DNA片段。普渡大学副教授毛承德(ChengdeMao)特别希望西曼及其他纳米技术科学家能在DNA方面取得突破．即建立三维结构。说起西曼是如何进入纳米领域。还有一段趣闻。那是在1980年代早期。西曼是因为喜欢荷兰数学魔幻画家埃舍尔(M．C．Escher)的画而开始了他的纳米之路。当时，纳米技术还处于萌芽期，多数化学家还在运用无机分子进行相关研究。西曼尝试纳米晶体的试验失败后．他去找他的一位从事DNA重组的同事。DNA重组当时还是一项崭新的领域，这给了西曼以新的启发．以致想起了埃舍尔的一张名为‘地球’的画。在画中，有许多有6个鳍的鱼在空中穿行。“于是我开始思考有关6条臂膀与三维空间相结合的问题。”他开始想象如何以这种方式来构造DNA。与当时大多数化学家不同．西曼认定DNA是开展这项研究的最好途径．因为DNA具有其独特的内在结构。4我国在纳米机器人研究上的进展我国在纳米机器人研究方面已经取得一定成果，早在2005年，一台能够在纳米尺度上操作的机器人系统样机由中国科学院沈阳自动化所研制成功，并通过了国家“863”自动化领域智能机器人专家组的验收。在实际演示中，沈阳自动化所的研究人员操纵“纳米微操作机器人”，在一块硅基片上1×2μｍ的区域上清晰刻出“ＳＩＡ”三个英文字母（沈阳自动化所的缩写）；另一个演示显示，在一个5×5μｍ的硅基片上，操作者将一个4μｍ长、100ｎｍ（纳米）粗细的碳纳米管准确移动到一个刻好的沟槽里。专家组认为，该机器人系统在纳米尺度下的系统建模方法、三维纳观力获取与感知及误差分析与补偿方面有很多突破与创新，达到世界先进水平。此外，我国对纳米科技的重要性已有较高的认识，国家给予了很大的支持。科学技术部国家自然科学基金委员会中国科学院等部门从“八五”“九五”开始就设立了“攀登计划”项目和相关的重点重大项目，1999年科学技术部又启动了有关纳米材料的“国家重点基础研究”项目。我国通过这些项目对纳米科技领域资助的总经费大约相当于700万美元，与发达国家相比，投入经费相差很大。我国的纳米科技研究，特别是在纳米材料方面取得了重要的进展，并引起了国际包含各类专业文献、行业资料、生活休闲娱乐、幼儿教育、小学教育、中学教育、应用写作文书、文学作品欣赏、外语学习资料、纳米技术及其应用简介83等内容。　
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