二十世纪90年代,物质科学发生了一次重要的整合,就是纳米科学成为科学学科谱中重要的一员。纳米科学的起源可以追溯到著名物理学家Richard Phillips Feynman于1959年12月29日在美国加州技术研究院物理学会年会上发表的题为“There’s Plenty of Room at the Bottom”的经典演讲,在该演讲中他首次提出了纳米科学的问题。 之后的半个多世纪以来,纳米科学技术在理论和应用方面都取得了长足的发展。纳米科学的出现使得物质科学以往的基于物质尺度的分类从简单的、界限模糊的分为小分子和大分子发展到小分子(﹤1nm)、纳米物质(1-100nm)、大分子物质(﹥100nm)明确的尺度分类。
物质科学的整合势必深刻影响生物医学和药物科学,于是,纳米医学和纳米药物学出现。纳米生物传感器、纳米药剂和纳米生物活性医科材料在临床医学领域已得到广泛应用。
纳米药物是纳米尺度(1nm-100nm)内原料药物和药剂的总称。中外药典所载药物相当高的比例为纳米药物,现今在研的新药中绝大多数为纳米药物,而纳米药剂学更是现今药物科学备受瞩目的新领域。纳米药物具有优越的ADMET特性和结构靶向性,因此,其研究方法与以往的药物研究方法不同,开设《纳米药物研究方法》的理论和实验课程可以及时将最前沿的纳米科学理论和技术方法介绍给医学和药学专业学生,为他们将来从事科学研究打下基础。几年前,著名科学杂志LANCET主编在北医演讲时指出,评价科学研究水准的标准第一是方法,第二是方法,第三还是方法。这本身说明了在科学课程中研究方法课程设置的重要性。
发达国家大学的医学、药物学专业都设立了纳米医学和纳米药物学课程,或者在以往的药物化学、药理学和药剂学课程中增加了纳米药物学的内容,纳米物质的安全教育和防护培训更是必修内容。目前,药学院已设立了纳米药剂学的课程,纳米化学生物学的理论思维、纳米药物合成的新方法、纳米药物表征方法、纳米结构药理学的研究方法、纳米生物和药物传感器、纳米生物活性医科材料这些内容还应该设立课程。
现在,药学院已逐步具备开设《纳米药物研究方法》的理论和实验课程的条件,创新药物研究大平台建立为开设课程提供了硬件条件,从北大整体发展看,北大纳米材料研究具有很高的水准。但是,我们面临教学与科研脱节和发展不对称的问题,高等教育法赋予大学的第一责任是教育和培养具有创新能力的人才。我们的课程要及时反映最新的科研成果,要适应人才市场的需求。
参考文献
1.There’s plenty of room at the bottom,an invitation to enter a new field of physics by Ricgard P.Feynman, Caltech’s Engineering and Science, February ,1960.
2.Andrew Greenberg,Integrating Nanoscience into the Classroom: Perspectives on Nanoscience Education Projects,ACS Nano,VOL. 3, NO. 4 , 762–769 ,2009
确定实验课程教学内容:
1) 纳米尺测量细胞膜厚度及生物大分子长度
2) 纳米秤测定单个生物大分子质量
3) 纳米药物的渗透压测定及其与小分子药物渗透压之比较
4) 纳米生物标志物捕捉及荧光示踪
5) 纳米电化学生物传感器分析生物标志物和药物浓度
6) 纳米药物合成
微波合成(Top down)
光化学合成(Bottom up)
7) 纳米支架中细胞3D生长实验
8) 表面增强红外光谱法测定微量生物标志物及药物结构
9) 纳米生物机器试验
10)纳米芯片制作及病原微生物分析