纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

1861年，随着胶体化学的建立，科学家们开始了对直径为1-100nm的粒子体系的研究工作。真正有意识的研究纳米粒子可追溯到20世纪30年代的日本的为了军事需要而开展的“沉烟试验”，但受到当时试验水平和条件限制，虽用真空蒸发法制成了世界第一批超微铅粉，但光吸收性能很不稳定。到了20世纪60年代人们开始对分立的纳米粒子进行研究。1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒，并对其进行了电镜和电子衍射研究。1984年德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形，烧结得到了纳米微晶体块，从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。1990年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。

血液中红血球的大小为6 000-9 000 nm，而纳米粒子只有几个纳米大小，比红血球小得多，因此可在血液中自由活动。如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位，便可以检查病变和进行治疗，其作用要比传统的打针、吃药的效果好。使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细，并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。通过纳米粒子的特殊性能在纳米粒子表面进行修饰形成一些具有靶向，可控释放，便于检测的药物传输载体，为身体的局部病变的治疗提供新的方法，为药物开发开辟了新的方向。

关于纳米材料的应用研究比较多，但关于纳米材料的有毒效应也应该受到足够重视。这是纳米材料应用的重要基础。

最近一项研究发现，微小的电荷变化可能会引起疾病。科学家在研究中发现，一种表面有正电荷的药物携带颗粒进入大脑可以导致脑组织损伤。这种微胶粒属于一种典型的纳米颗粒，利用其表面电荷、组成和表面分子的变化，科学家能将这种颗粒设计成为药物运输的载体，将药物输送到特定细胞或组织器官，甚至可以用这种载体将药物输入细胞内。这种能力给科学家提供了将药物任意输送的手段，如把药物输送到肿瘤中心对肿瘤细胞进行杀伤。科学家也发现这种方式能作为穿越血脑屏障的工具，使药物可以输送到脑组织。但是这种载体本身是否对脑组织产生危害，则并不十分清楚。

丹麦毒力学家Kristina Bram Knudsen等检测了两类微胶粒，表面分别有正电荷和负电荷。静脉注射两种微胶粒，可以进入大鼠脑内，注射1周后对脑组织损伤情况进行分析。5只注射表面正电荷微胶粒的动物有3只出现脑损伤，而注射负电荷微胶粒的动物和生理盐水对照组动物未见明显损伤。这一研究将发表在最新出版的Nanotoxicology杂志上。

现在使用的载体没有携带任何药物，Knudsen估计，使用这种表面正电荷微胶粒作为药物载体也应该会产生同样危害。我们知道，机体细胞表面具有负电荷，那么表面具有正电荷的颗粒可以和细胞相互吸引，甚至可以被细胞吞入细胞内。这些具有正电荷的颗粒附着在细胞表面，会改变细胞电荷特征，最终影响细胞功能甚至损伤。

根据另外一项研究，表面负电荷的颗粒也可以进入细胞内。但是这类颗粒进入细胞比较困难，因为必须克服同电荷相互排除的作用。这也许是表面负电荷的颗粒造成细胞毒性比较小的原因。

约翰霍普金斯大学生物医学工程学家Jordan Green认为这一研究非常有意思，但是他强调说没有证据说明所有正电荷颗粒都能通过这种方式造成危害。中国浙江大学药理学专家Jian-Qing Gao说，纳米颗粒的毒性也许存在其他作用方式。颗粒大小和浓度以及动物种系都可能影响实验结果。

（本文根据网络资料整理）http://news.sciencemag.org/brain-behavior/2014/07/nanoparticles-may-harm-brain