2018年我國納米材料市場規(guī)模，納米材料醫(yī)學領域應用前景廣闊

一、納米材料行業(yè)定義及分類

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸（0.1-100nm）或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。

現(xiàn)階段，納米材料的應用主要集中在納米粉體方面，屬于納米材料的起步階段。納米材料有著更強的力學性能（如強度和韌性等），對納米陶瓷來說，納米化可望解決陶瓷的脆性問題，并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類似的塑性。

近年來,隨著國家和各地納米攻關計劃、“863”計劃、“973”計劃等的實施,我國納米技術研究水平和研發(fā)能力逐漸接近國際主流方向,在納米材料和納米結(jié)構、納米器件、納米效應與表征等方面取得了一批居于國際前沿的創(chuàng)新研究成果,并部分實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

二、納米材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍來看，納米粉體材料中的納米碳酸鈣、納米氧化鋅、納米氧化硅等幾個產(chǎn)品已形成一定的市場規(guī)模；納米粉體應用廣泛的納米陶瓷材料、納米紡織材料、納米改性涂料等材料也已開發(fā)成功，并初步實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；納米粉體顆粒在醫(yī)療診斷制劑、微電子領域的應用正加緊由實驗研究成果向產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)移。

受益于納米技術的不斷革新，生產(chǎn)工藝的逐漸完善，納米材料的生產(chǎn)成本不斷降低，新的應用領域不斷開拓的影響，全球納米材料市場規(guī)模持續(xù)擴大。

近年來，我國納米材料制造行業(yè)發(fā)展迅速，在國家戰(zhàn)略的指引下，納米材料和納米技術在能源、環(huán)境、資源和水處理等產(chǎn)業(yè)應用出現(xiàn)了良好的開端，例如納米凈化劑、納米助燃劑、納米固硫劑、用于水處理的納米絮凝劑等新型產(chǎn)品相繼開發(fā)成功，納米材料的應用范圍正在逐步擴大。隨著納米材料下游需求的持續(xù)拉動，以及納米技術的不斷革新，其需求規(guī)模仍將保持快速增長趨勢。

2017年我國納米行業(yè)市場規(guī)�？焖僭鲩L達到了891.7億元，同比2016年的692.3億元增長了28.8%，2017年我國新材料行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模26550億元，納米材料規(guī)模占比達到了3.36%。

三、納米材料的主要應用領域

1、納米材料在醫(yī)學領域應用

納米材料在醫(yī)學領域已應用于藥物載體、癌癥治療、基因治療、抗菌材料、組織工程、醫(yī)學診斷等方面，給人類帶來了許多好處。然而，有關納米材料毒理學的報道也很多，由于納米材料具有小尺寸效應、表面和界面效應以及量子尺寸效應等特性，可能引發(fā)特殊的生物學效應，給人類健康和環(huán)境帶來負面影響。

納米技術在促進醫(yī)藥、工業(yè)發(fā)展的同時，對人類健康和環(huán)境衛(wèi)生也同樣構成潛在的威脅。相同化學組成的納米材料與其他材料相比具有許多不同的物理、化學和生物學特性，其潛在毒性、次級效應、生物降解能力也存在質(zhì)疑。如何評價納米醫(yī)藥的安全性和毒性，如何優(yōu)化納米技術使這些醫(yī)藥材料適合于人體生物系統(tǒng)，以及如何避免或降低可能出現(xiàn)的毒副反應，成為擺在人們面前的一個重要問題。

簡而言之，和其他前沿學科一樣，納米醫(yī)學也充滿了機遇和挑戰(zhàn)。但我們完全可以相信，在不遠的將來，隨著對其在生物醫(yī)學中應用研究的深入及生物安全性問題的闡明和解決，納米技術將成為醫(yī)學研究和臨床治療中的一個重要手段，為許多重大疾病患者帶來福音。

（1）在藥物治療方面

當顆粒小于某一尺度時，較小顆粒的溶解度大于較大顆粒，因此，控制藥物顆粒大小就可以控制顆粒的溶解速率。納米顆粒具有非常大的溶解度，控制納米顆粒的大小及粒度分布，可以控制藥物釋放速率，提高功效和藥物有效利用率，如具有生物活性的各種肽類、治療胰島素依賴型糖尿病的胰島素等。而且磁性納米粒子在分離癌細胞和正常細胞方面經(jīng)動物及臨床試驗已經(jīng)獲得成功，顯示出了引人注目的應用前景。

（2）在藥物載體方面

納米材料作為藥物載體在醫(yī)學領域中廣為應用，是現(xiàn)代藥劑學發(fā)展的重要方向之一，將磁性納米顆粒與藥物結(jié)合，注入到人體內(nèi)，藥物可在病變部位集中，從而達到定向治療的目的。其優(yōu)點是：可緩釋藥物，從而延長藥物作用時間；達到靶向輸送藥物的目的；在保證藥物作用的前提下，減少給藥劑量，減輕或避免毒副反應；提高藥物的穩(wěn)定性，有利于儲存；保護藥物，防止其被核酸酶降解；建立一些新的給藥途徑等。載藥納米顆�？勺鳛楫愇锉痪奘杉毎�吞噬，在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)聚集，納米材料藥物載體的裝載、可控釋放以及靶向傳輸對人類重大疾病的治療具有重大的意義。

（3）在醫(yī)療診斷方面

磁共振成像是一種物理現(xiàn)象，作為一種分析手段廣泛應用于物理、化學生物等領域，1973年開始應用于醫(yī)學臨床檢測，現(xiàn)已成為臨床上常用的無侵入性腫瘤早期診斷手段。MRI需要借助造影劑來提高診斷能力，磁性納米粒子在MRI領域中常常作為造影劑使用，以此提高MRI圖像的對比度和清晰度，造影劑可縮短質(zhì)子的弛豫時間，間接地改變質(zhì)子所產(chǎn)生的信號強度，提高人體腫瘤與正常部位的成像對比度，粒徑在3~10nm的超順磁氧化鐵顆粒已經(jīng)被制成磁共振的成像劑應用于臨床診斷。

2、信息產(chǎn)業(yè)中的納米技術

納米技術在信息產(chǎn)業(yè)中應用主要表現(xiàn)在3個方面：①網(wǎng)絡通訊、寬頻帶的網(wǎng)絡通訊、納米結(jié)構器件、芯片技術以及高清晰度數(shù)字顯示技術。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國還很落后，但是這些元器件轉(zhuǎn)為商品進入市場也還要10年時間，所以，中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網(wǎng)絡通訊的關鍵納米器件，如網(wǎng)絡通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面。

3、環(huán)境產(chǎn)業(yè)中的納米技術

納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環(huán)境，必須用納米技術。近年來，不少公司致力于把光催化等納米技術移植到水處理產(chǎn)業(yè)，用于提高水的質(zhì)量，已初見成效；采用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內(nèi)藻類引起的污染，*近已在實驗室初步研究成功。

4、能源環(huán)保中的納米技術

合理利用傳統(tǒng)能源和開發(fā)新能源是我國當前和今后的一項重要任務。在合理利用傳統(tǒng)能源方面，現(xiàn)在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當中自循環(huán)，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經(jīng)有了，實際上它是一種液態(tài)小分子可燃燒的團簇物質(zhì)，有助燃、凈化作用。

5、精細化工方面的應用

精細化工是一個巨大的工業(yè)領域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。

四、納米材料行業(yè)前景展望

納米材料自問世以來，受到人們的高度關注，目前已成為*為活躍的研究領域。納米材料在電子行業(yè)、生物醫(yī)藥、環(huán)保等領域都有著廣闊的開發(fā)潛力。納米材料應用到各行各業(yè)的同時，納米材料本身的制備方法和性質(zhì)的研究也是目前國際上非常重視和爭相探索的方向。

目前隨著生物技術、先進制造技術等領域的迅猛發(fā)展，對納米材料的要求也越來越高。元件的小型化、智能化、高集成和超快傳輸?shù)葘Σ牧系某叽缫�求越來越��；航空航天、新型軍事裝備及先進制造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創(chuàng)新，以及在此基礎上誘發(fā)的新技術、新產(chǎn)品的創(chuàng)新是未來10年對社會發(fā)展、經(jīng)濟振興、國力增強*有影響力的戰(zhàn)略研究領域，納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。

同發(fā)達國家相比，我國在納米科技領域的研究比較滯后，目前我國已初步具備開展納米科技的研究條件，國家重點研究機構及相關高科技技術企業(yè)正加快對納米材料的研究步伐；在納米科技領域，我國在“十二五”期間取得了重要的研究成果。隨著新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃的提出，我國將大力推進納米材料、半導體材料等領域研發(fā)。

納米材料和技術在節(jié)省能源和資源方面將發(fā)揮著至關重要的作用。結(jié)合國家戰(zhàn)略需求，近些年來，納米材料和納米技術在能源、環(huán)境、資源和水處理產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。隨著納米凈化劑、納米助燃劑等新型產(chǎn)品相繼開發(fā)成功，在這些產(chǎn)品基礎上，發(fā)展了一些新型納米產(chǎn)業(yè)，前景看好。