发布时间：2023-12-13 15:15:41
绪论：一篇引人入胜的生物材料的发展现状，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
抗菌剂是指能在一定时间内使某些微生物的生长或繁殖保持在必要水平以下，抑制细菌活性并具有一定杀灭作用的化学物质。人类使用抗菌剂的历史十分久远，在金字塔中，木乃伊的裹尸布在制作时就用到了植物的抗菌用品。
1 抗菌剂的种类及其抗菌机理
抗菌剂大致可以分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。
1.1 无机抗菌剂
无机抗菌剂具有较好的耐热性、持续性和抗耐药性等特点，同时具有较高的安全性。按其抗菌机理的不同，可分为金属离子类抗菌剂和光催化抗菌剂。
1.1.1金属离子类抗菌剂
金属离子类抗菌剂主要是通过物理吸收或离子交换等方法，将无机抗菌成分固定在载体上而制成的抗菌剂。较为常用的金属离子有Ag+、Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Fe3+、Mg2+以及Ca2+等。在所有金属离子中汞的杀菌活性最强，但因其具有毒性而不被使用。杀菌活性次之的是银离子。它们的抗菌机理是以金属离子破坏细胞的代谢，通过破坏蛋白质来达到抗菌的目的。
1.1.2 光催化抗菌剂
光催化抗菌剂经过光照后与水和氧结合生成的自由基能破坏细菌的繁殖和再生能力，同时破坏细菌的细胞膜结构，从而彻底杀灭细菌，比如纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有显著的杀菌效果。光催化抗菌剂不仅杀菌能力强、无二次污染且资源丰富，稳定性好，目前在纺织、涂料、建筑材料等多个方面都得到了很好的应用，但其主要缺点是需要在光照条件下才有杀菌的作用。
1.2 有机抗菌剂
有机抗菌剂大致包括有机酸、酯、醇、酚等物质。因其具有强杀菌能力，加工方便等特点，如今被广泛应用于塑料、纤维、橡胶、纸张、涂料、树脂、建材、医疗以及水处理等多个方面。
1.3 天然抗菌剂
天然抗菌剂主要提取于天然物质，是最早为人们所使用的抗菌剂。其中比较突出的有动物类的甲质壳和壳聚糖以及植物类的艾蒿和芦荟等。
天然生物抗菌剂按其来源可大致包括：一是植物源抗菌剂，此类抗菌剂中的有效成分主要是萜类化合物及其衍生物等，具有高效、无污染、低毒或无毒、不易产生抗药性等优点，比如茶多酚和芦荟提取液；二是动物源抗菌剂，此类抗菌剂中最常用的是壳聚糖，这类抗菌剂的抗菌活性会随着金属离子活泼性的增加而增强，在纺织品的应用上有着显著的效果；三是微生物源抗菌剂，包括微生物自身以及微生物的拮抗性代谢产物，微生物源抗菌剂是通过分泌抗菌素以及诱导寄主产生抗病原等来起到抗菌作用，比如木霉和酵母就能寄生在病原菌上通过分泌酶来破坏真菌的细胞壁。
2 抗菌剂的发展现状及预测
如今各式各样的抗菌剂都被广泛应用于生活中的方方面面，比如季铵盐类和季鏻盐类被广泛应用于工农业生产、医疗卫生等领域；有的抗菌剂在纤维和织物上的应用得到了广泛的认同，开发新型的具有更持久抗菌效果的抗菌纤维是纺织品研究的新方向，据估计全球抗菌纺织品市场在未来几年内将增长10%；在建筑涂料领域，研究开发和生产更安全有效的抗菌涂料也是当今科技领域内的一项重要课题。
3 结语
综上所述，有机抗菌剂虽抗菌性好，但其耐热性以及稳定性等不如无机抗菌剂，但无机抗菌剂的抗菌效果并不显著。天然抗菌剂的耐热性以及持续时间也有待考验。因此，一些新抗菌剂在近几年逐渐走进我们的视线：比如一些高分子抗菌剂，不仅具有显著的抗菌性能，同时也具备了稳定、安全等优点；还有有机—无机复合抗菌剂，兼具了无机和有机抗菌剂的优点。这些新型的抗菌剂都将会是今后抗菌剂的发展方向，值得我们继续研究探索。如何进一步开发更有效的抗菌剂，并将其应用到更广阔的领域中造福人类，是今后在这一领域中所要面临的重要问题。
参考文献：
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[2]俞波，王芳.复合金属离子抗菌沸石的制备及研究[J].无机材料学报，2005，20（4）：921-923.
[3]徐瑞芬等.纳米Ti02在塑料中的抗菌性能研究[J].上海塑料，2002，（2）：17-20.
[4]高艳玲等.纳米金属氧化物对食品污染菌的杀、抑能力研究[J].食品科学，2005，26（4）：45-48.
[5]孙洪等.国内外抗菌剂的研究现状及发展趋势[J].塑料工业，2006，34（9）：l-4，17.
随着纳米技术的广泛运用，已经延伸到社会中的各个领域。目前已经研究出的纳米电子技术产品多种多样，这些纳米技术的产品不但性能优良，最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科学家对于纳米电子技术的研究还不够深入，那么以后的还需要从新型电子元器件以及碳纳米管等方向入手进一步研发。
1 纳米电子技术的发展现状
1.1 纳米电子材料的应用
现阶段纳米材料主要有纳米半导体材料、纳米硅薄膜以及纳米硅材料等类型。在这些纳米电子材料中，可以说纳米硅材料最有发展前景，同时还符合当前社会对于电子技术的实际需求。通过对纳米硅材料与其他纳米电子材料进行比较后，可以看出纳米硅材料具有以下特点：首先，纳米硅材料在不断研发的背景下其成本处于逐渐降低的趋势，其次，该材料还具有能耗低、准确性高以及不易受外界影响的特点。最后，由于纳米硅材料中分子与分子所存在的距离较小，因此可以一定程度的提升纳米电子材料的反映速度，最终达到提升工作效率的目标。
1.2 纳米电子元件的应用
可以说纳米电子元件是以集成元件以及超大规模集成元件为基础的。其具体研发历程是在上个世纪50年代美国研究者对集成电路进行研发之后而开始的，然后经过多年的发展后逐渐从中型、大型转变为超大型的集成电路和特大类型的集成电路。在此背景下，其纳米电子元件的尺寸越来越小，现阶段的电子元件尺寸在0.1到100nm范围之内。
1.3 应用于现代医学领域
特别是在纳米技术的不断发展过程中，其纳米电子技术逐渐应用到医学的领域。可以说在医学治疗的过程中，可以利用纳米电子技术的特点在细微部分的检测与观察方面。在普通显微镜无法观测的物品可以通过纳米电子技术进一步剖析。与此同时，还可以将电化学的信息检测流程中融入纳米传感器的方式对生化反应进行诊断。同时，在纳米电子技术不断发展的背景下，产生了很多方面的高科技医学产品，例如伽马刀、螺旋CT以及MRI等。可以说生物医学以及电子学的融合对于纳米电子技术的发展具有重要的意义，纳米电子技术在生物医学的电子设备集成化具有很大的发展空间，在未来的发展中，可以将纳米电子元件的尺寸控制在分子与原子的大小之间，进而就会将微小生物体的研究带到一个新的领域。
2 纳米电子技术的发展趋势
通过对纳米电子技术的发展现状进行分析后可以看出纳米电子技术在未来发展具有很大的空间，对此主要可以从新型电子元器件、石墨烯以及碳纳米管等方向入手。
2.1 新型电子元器件
对纳米电子技术的当前模式分析后，可以断定在未来十年内必然会经过飞速发展的历程。特别是当前市场对于新型电子元器件的需求逐渐增多的背景下，还需要根据实际需求来对新型电子元器件进行扩展与完善。对此，可以从单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的方向入手，在保证了纳米电子技术朝着良好的方向发展的同时，还可以延续摩尔定律以及CMOS的研究成果。
2.2 碳纳米管
可以说碳纳米管是纳米电子技术的发展重要方式，碳纳米管的本质是一种一维的纳米材料，其最大的特点是具有重量轻以及完美六边形的结构。因此在实际的运用中，碳纳米管具有良好的传热性能、光学性能、导电性能、力学性能以及储氢性能等。与此同时，碳纳米管在纳米电子方面具有重要的作用，并作为现阶段晶体管中主要的材料，对此有效的碳纳米管可以对集成电路的效率进行提升。
2.3 忆阻器
所谓忆阻器就是就是经过了继电阻器、电容器以及电感元件发展之后而发展的一种模式。并且忆阻器是模拟信号的方式来对非线性动态纳米元件而组成的具有交叉开关模式的纳米电子技术。忆阻器的属性不但与CMOS类似，更主要的是其具有功率低、体积小以及不受外界因素影响的特点，进而在未来的发展中可以有效的代替硅芯片等材料。
2.4 石墨烯
同时，石墨烯作为新型的纳米材料来说，不但具有超薄的特征，最主要的是其质地还是非常坚硬的。并且在正常状态下石墨烯电子的传输速度要比其他类型的纳米电子材料快，正是由于多方面的因素使得对于石墨烯的研究具有重要的意义。石墨烯和其他导体具有很大的区别，进而在碰撞的过程中其能量不会有损失。在对石墨烯的未来进行研究与设想后，根据专家预计在10年后可成功研制性能优异的石墨烯类型的导体材料与晶体管。
2.5 纳米生物电子
最后，纳米电子技术还可以与生物技术进行有效的融合，也可以认为纳米生物电子是以多个领域为核心共同建设的。在对纳米电子技术带入生物领域的过程中，利用纳米电子技术的自身特点可以制造出关于纳米机器以及附属的纳米生物医用的材料产品等，进而可以在医学领域中取得一定的成果，最终达到为人类健康做出巨大贡献的目标。
3 结束语
总之，在电子科学不断发展的背景下，其纳米电子技术的发展越来越受到国际的重视。通过对纳米电子技术的应用现状进行分析后，可以发现其应用的领域越来越广泛，也就是说纳米电子技术完全融入到我们日常生活当中指日可待。通过采用纳米电子技术可以实现一种高效、科学而环保的生物材料、电子晶体管以及医学设备等，最终达到改善人们的生活现状的目标，让人们切切实实地体验纳米时代。
参考文献
[1]叶原丰，王淮庆，郝凌云.碳纳米管在电子器件中的应用[J].金陵科技学院学报，2010（02）.
[2]许高斌，陈兴，周琪，王鹏. 碳纳米管场效应晶体管设计与应用[J].电子测量与仪器学报，2010（10）.
[3]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界，2012（12）.
[4]刘长利，沈雪石，张学骜，刘书雷.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术，2011（10）.
一、前言
我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等，利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争已经到来。
二、生物技术定义
所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]
生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
三、生物技术的发展现状
近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。
鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。
四、生物技术的发展趋势
（一）生物技术在农业中的发展趋势
充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。
（二）生物技术在环境中的发展趋势
在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]
生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。
（三）生物技术在工业中的发展趋势
工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。
四、结语
生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。
参考文献：
[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.
[2]瞿礼嘉，顾红雅，胡苹等.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.
