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纳米与纳米硒

纳米技术与纳米硒

纳米技术是21世纪的主导技术，世界已进入了一个纳米时代，纳米技术将会极大地改变世界，推动人类社会前进、发展；目前，社会上纳米产品，以假冒伪劣居多，如果我们能够擦亮眼睛，再有一点基本知识，能够选取到真实的纳米产品，那是会有很大的好处的。

一、纳米是什么

纳米（nm），又称毫微米，如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。具体地说，一纳米等于十亿分之一米的长度，亦即:蚕丝的12000分之一，万分之一头发粗细；形象地讲，一纳米的物体放到乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。这就是纳米长度的概念。

二、纳米现象

纳米物质，天然就有，气态的有天上的云彩、雾气等；液态的有稀薄的泥浆等；固态的有珍珠、塑料和某些合金材料等；荷叶表面有纳米结构，所以永不沾水、灰，永远洁净；许多动物、昆虫，具有特殊的方向、记忆能力，它们身上有纳米的结构；人的牙齿、骨骼也是纳米材料，所以非常坚固，不会腐烂。

三、纳米科技

物体在小到1—100纳米大小时，算是纳米级的尺寸了，此时，就会因物体在尺寸上的剧变，而发生量变到质变，它的力学、光学、声学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化，而产生一系列的效应，如小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和量子隧道效应；比如，铜原先是导电的，变成不导电了；原先不导电的二氧化硅反而可导电了；黄金变成碳黑色了；玻璃、陶瓷不脆有了韧性，可以弯曲了…。

纳米技术会使世界发生巨大的变化，财富会得到巨大的增长。纳米物质产生的效应是十分巨大的，譬如，纳米量子计算机，进行大数因子分解，演算30秒钟，如用现代超级计算机来演算，却要用100亿年来完成；一块小小的方糖大小的存储器，可以存下美国国会图书馆全部的资料；据研究纳米的中医学者指出，1克纳米中药，可相当于1000公斤中药汤药；纳米专家，张立德在他出版的书里提到纳米病毒，只要20克就可杀死地球上60亿人。

所以，科学家预言：纳米科技将会改变整个世界；引发一场新的工业革命；极大地改变人类的生活；它的潜在的优势将触及影响到广泛的领域，机械制造、建筑行业、医学卫生、航空航天、环境与能源、生物与农业、科学与教育、经济发展、国家安全等等。美国国家科学基金主任芮塔·科韦尔说：“纳米技术确实是通向新世界的一扇门”；世界首富比尔·盖茨说：“下一个大富翁将出现在纳米产业”。

四、纳米在医药上的应用

纳米技术与医学、药学、营养学、健康事业的结合，将会大大推动这些事业的发展，会有力地促进人类的健康与长寿。

纳米技术与生物学有着密切的关系，如人的细胞红血球为8微米（8000纳米）；人的基因，螺旋状的DNA染色体，其直径为2纳米；一个典型病毒的大小为100纳米；在细胞中进行的新陈代谢活动、和蛋白质、酶等的运动都是纳米级的运动。

非纳米级的药物，包括抗癌药物，由于是大分子，无法直接进入细胞、细菌、病毒内，表现出来的是水溶性不够好，生物活性不能够得以充分发挥，人体不易或不完全吸收等，因此，其功效和时效会受到很大的影响。

例如：如把抗癌功能良好的药物加工处理到纳米级，就具有了众多其他产品无法比拟的优点：①粉体粒径小，水溶性特别好，容易吸收，生物活性发挥利用度高；②纳米级粉体中有效成分纯度高，可大大减少用药量，对肠胃刺激小，无毒付作用；③纳米级粉体被置于极微小的包囊型的球体中，可达到控释和缓释，延长吸收时间，以达到充分的吸收；④具有靶向性，粒径颗粒大大小于癌细胞，比较容易实现定向、靶向运输，增强了抑杀癌细胞的功效。

对于病患者而言，吸收与功效是至关重要的，产品的性能是重要的基础，而纳米高科技又可以影响到其吸收与功效，因此具有很关键的作用；而纳米高科技能发挥出的作用，是用常理难以想象的，如据有关报道称：一克纳米级的中药可相当于1000公斤的中药汤药。

五、硒是“广谱”免疫调节剂

食品安全关键技术重大科技专项首席科学家、预防医科院营养与食品卫生研究所副所长，国际硒研究领域知名专家、第六届国际硒学术会议主席、中国毒理学会副理事长、研究员、博导陈君石教授说：

“这些日子以来，关于维生素、干扰素、胸腺肽、免疫球蛋白等能增强免疫功能的报道和宣传到处可见；其实，使免疫功能正常的人“增强”其免疫力非但没有好处，而且可能有害。一个明显的例子是过敏反应，即免疫反应超常的表现。因此，免疫力不是越强越好。”

陈君石教授说：“对健康人用药物来增强免疫力是完全不可取的，但是，通过营养素的适当补充来调节免疫功能，一般是不会发生不良副作用的。因为，营养素的作用比较温和，不大可能引起超常免疫反应，而且“免疫调节”是在免疫功能低下的情况下，使免疫功能恢复至正常水平，但在免疫功能正常时并不会“增强”免疫功能。有不少营养素都有免疫调节功能，如：维生素C、维生素A、锌、铁和硒。其中维生素C和硒还有抗氧化功能。”

陈君石教授说：“硒是一种人体必需的微量元素，其重要功能除了免疫调节，还有抗氧化的作用。国内外大量研究证实硒具有明确的免疫调节功能，包括细胞免疫和体液免疫。癌症患者，特别是在放疗和化疗后，往往表现出免疫功能下降（如：白血球减少）；适当补充硒化合物可使其免疫功能下降有所改善，甚至恢复正常。专家们把硒称为“广谱”免疫调节剂是有一定道理的。我国所批准的以硒为原料的药品和保健食品都有免疫调节功能，也从一个侧面说明硒确有这方面的功能。”

六、纳米硒的安全性

陈君石教授说：“在中国已经拿到专利权的，有一种叫纳米硒，纳米硒从化学上来讲它是一种还原性的硒。相当于一种所谓零价的硒，按道理来讲零价硒没有任何一种生理学的功能，进入人的身体以后它不会被吸收和利用，而是原封不动的排出，但是纳米硒这种零价状态的硒，它是能够被人体所吸收和利用，而且它能发挥有机硒、无机硒的功能，比如说抗氧化、免疫调节，但是它和普通硒不一样的最大的特点就是它的毒性低，也就说它的安全性比较高，这对它的推广应用来讲，无疑是重要的。”

陈君石教授说：“硒是人体必需的微量元素，在人体身上的应用，作为药物也好，营养品也好，它应用的最大的限制就是它的毒性，硒和钙不一样，和钾不一样，和维 C 不一样，它的毒性比较大，这是公认的。而且它的有效的量和它的毒性的量之间，我们称之为安全范围，比较窄，窄到了不能用的地步，……硒的安全范围比较窄。所以容易造成过量，纳米硒最大的优点比其他的硒化合物的毒性都低，也就说它的安全性比较高，这对它的推广应用来讲，无疑是重要的，不管企业也好、科学家也好、消费者也好，对一种保健品或者药品的安全性都非常关注。

纳米硒的优点就在于这个，而且纳米硒作为一种保健品得到卫生部的批准，经过一批专家来评价，说明它是安全的。而且，这种纳米硒作为保健品也好，作为药品也好，在全世界是独一无二的。”

陈君石教授说：“我们做了血红蛋白等一系列各种各样的试验，来看它的毒性反应，结果用一句话来讲，纳米硒的毒性是要比亚硒酸钠的硒和硒蛋白的硒是同样水平之下，对身体的损伤程度要低得多。

我们最后是要作出安全评价的，不产生毒性的、不影响体重、不损伤肝脏功能，应该说纳米硒的安全剂量要高于其他两个（即无机硒及有机硒）。

假如说同样功能的话，你吃纳米硒就比较安全，这对于硒产品来说非常重要，甚至比它的有效性还重要。特别是对保健食品来讲，因为一年两年都要吃下去，当然能不能吃八到十年是另外一个问题，但是试验证明，还是比较安全。”

由中国国家“973”计划纳米首席科学家张立德教授为组长的纳米材料专家组再一次对纳米硒进行了严格的评审。通过评审，专家们认为，纳米硒的纳米尺度保持在20—60纳米之间，平均粒径为36纳米，有优良的纳米特性，具有巨大的潜在的市场和经济价值。

七、纳米硒的产生

采用纳米技术，将零价硒制成纳米颗粒，即纳米硒（ Nano-Se ），纳米颗粒，纳米硒与一般零价硒相比，发生了物化和生物性质的突变：从黑色变为红色，从不溶于水变为透明胶体溶液；从不能进行化学反应变为能高效直接清除自由基，从无生物吸收利用变为高生物吸收，从无毒性变为有毒性，但是它的毒性比无机硒和天然有机硒明显降低，如急性毒性是无机硒明显降低，如急性毒性是无机硒的 1/7 ，短期毒性显著低于无机硒。纳米硒挑战了零价硒无活性的教条，这种长期被摒弃的零价硒，达到纳米尺寸后，有高活性，是目前已发现的毒性最低的硒。展示了科学上突破教条，创新的魅力，也体现出纳米技术的神奇。预防癌症、辅助治疗癌症和与化疗合并使用治愈癌症，需要超营养水平，大剂量和超大剂量硒，这些剂量接近或处在硒毒性范围，纳米硒的低毒性特点能更多释放出硒防治癌症的能量。

八、纳米硒的作用

用纳米硒特点有二：

第一，它是零价硒，过去这种硒是没有活性的，而如今的零价硒活性很高，它遇到氧化剂就起还原作用，遇到还原剂就起氧化作用。

第二，通过高活性对人体的危害性大大减少，现在补充低剂量硒相当于以前高剂量的营养含量，又避免了给人体带来的副作用。

纳米硒的急性毒性是亚硒酸钠的1/7，是已知硒制品中安全性最高的；纳米硒比亚硒酸钠有着更高的生物活性：在顺磁上发现其清除自由基效率是传统的5-7倍，在动物实验中发现其免疫调节和抗癌作用强于亚硒酸钠的作用。这些数据同样震惊了科学界。全世界的科学家数十年努力寻找的高效高安全硒被中国科学家发现了。

九、纳米硒与其它硒产品的对比

1、无机硒

无机硒优点：价格低

无机硒缺点：

1）无机硒毒性大，日本已于1993年明文规定禁止在食品、饲料中添加。同时由于用量少、难于混合，局部过量也会对人体造成伤害。另外在生产加工中的过多接触对人体也有害。

2）无机硒吸收前必须先与肠道中的有机配体结合才能被机体吸收利用，而肠道中存在着多种元素与硒竞争有限配体，从而大大影响无机硒的吸收。

3）硒以无机的形式添加，其稳定性差，特别是与多种维生素复合在一起时，容易与维生素发生反应，生物利用率低，也降低维生素的生物效价。

2、有机硒

有机硒优点：

1）有机硒的安全较高，便于应用；

2）有机硒是以主动运输机制通过肠壁被机体吸收利用，其吸收率高于无机硒；

3）被人体吸收后可迅速的被人体利用，有效改善人体内血硒状况；

有机硒缺点：在安全性方面，有机硒并不比无机硒具有非常强的优势，文献显示，二者亚慢性毒性剂量是接近的，同时有机硒生产工艺复杂，生产成本高，实际应用较少。

3、纳米硒

 纳米硒优点：

 1)纳米硒的生物活性比有机硒、无机硒高：

【清除自由基方面】电子自旋共振试验证实：纳米硒清除羟自由基效率是亚硒酸钠的5倍；

【抑制肿瘤方面】对比试验证实：在较低硒剂量补充条件下，亚硒酸钠不显示抑制肿瘤作用，但是，纳米硒能有效抑制肿瘤。

【免疫调节方面】对比试验证实，在较低硒剂量补充条件下，亚硒酸钠不显示免疫调节作用，但是，纳米硒能有效提高细胞免疫、体液免疫和非特异性吞噬功能。

2)纳米硒是已知硒制品中安全性最高的：

【急性毒性】纳米硒安全性高，亚硒酸钠急性毒性约是纳米硒的7-22倍，硒酵母急性毒性约是纳米硒的4-22倍。

【慢性毒性】硒康胶囊与无机硒化合物（亚硒酸钠）、有机硒产品（硒蛋白）进行比较，观察指标包括：动物体重、血液学、生化指标、脏器、病理组织学等，结果：所有实验观察指标空前一致的表明，纳米硒的安全性是最高的。