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基于纳米技术的设备与系统提升生物医学应用中的灵敏度和效率

Nanotechnology-based devices and systems for enhanced sensitivity and efficiency in biomedical applications | Frontiers Research Topic

瑞士英语科技与健康
新闻源:Frontiers
2025-10-02 23:46:26阅读时长2分钟712字
纳米技术生物医学应用灵敏度效率疾病早期检测新药物肿瘤学神经退行性疾病传染病研究药物耐药性异质性健康诊断与治疗

内容摘要

本研究主题深入探讨了纳米技术在生物医学领域的革命性应用,重点分析了其通过光学、电学、磁学及微流体等技术显著提升诊断与治疗的灵敏度和效率。纳米材料、量子点等新兴材料在微尺度至纳米尺度的传感与成像中展现卓越性能,助力疾病早期检测;同时,纳米载体在个性化药物递送系统中的创新应用推动了精准医疗发展,尤其在肿瘤学、神经退行性疾病及药物耐药性研究中取得突破。该主题征集原创研究,聚焦纳米设备信号增强、即时检测系统制造、纳米载体毒性优化及多参数疾病演化分析,为生物医学工程提供下一代解决方案。

近几十年来,医学、生物学和化学领域的发现与进步已彻底革新了众多生物医学应用的诊断和治疗方法。

纳米技术代表了将这些发展与创新应用于实际场景的主要工具,弥合了技术进步与临床需求之间的差距,并推动了从实验室到临床实践的转化。纳米技术提升生物医学设备性能和功能的能力,加上其高可靠性、可集成性和高产出率,使得基于纳米技术的解决方案成为生物工程和生物医学领域下一代系统中最有前景的选项。

通过应用不同技术(如光学、电学、磁学和微流体方法)以及新兴材料(如纳米材料、量子点和纳米结构基底),纳米技术已被证明能够提升从微尺度(即细胞、组织、细菌)到纳米尺度(即蛋白质、核酸、囊泡和病毒)的传感与成像能力。基于纳米技术的系统所获得的高灵敏度和特异性,正在使生物医学领域中先前完全未被探索的新研究成为可能,并为疾病的早期检测带来显著优势。

此外,在受控环境中,利用可靠工艺操控纳米材料与生物靶标的相互作用以创建纳米载体,正在开发出具有显著优势的新药物,这些优势体现在个性化纳米医学的治疗中,即基于患者的治疗,并在药理学和免疫学中产生重大影响。

这些只是纳米技术发挥主要作用的少数医学领域,但纳米技术在肿瘤学、神经退行性疾病和传染病研究以及解决药物耐药性异质性方面也已取得显著优势。

本研究主题旨在调查和收集基于创新纳米技术应用于生物医学研究的技术、方法和解决方案。我们强烈鼓励基于以下主题的原创研究投稿:

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