第一部分抗包虫药物的筛选包虫病是由棘球绦虫感染宿主所引起的一种被忽视的人畜共患性寄生虫病。目前临床上治疗包虫病的首选药物阿苯达唑(ABZ),其治愈率较低,毒副作用大,且连续几十年的使用产生了耐药性。因此,寻找新型高效的抗包虫药物对于有效治疗和控制包虫病感染具有重要意义。本文将分子对接技术首次运用到包虫病药物的筛选领域。我们以棘球蚴的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为药物靶点,应用分子对接技术,从中药库ZINC TCM Database中虚拟筛选出打分较高的六氢姜黄素和泽兰叶黄素等中药;从已上市药物库FDA-approved Drug Library中虚拟筛选出打分较高的亚胺培南-西拉司丁钠、马索罗酚、多巴酚丁胺、非诺多泮等药物。此外,还运用分子对接的方法证实锥虫GAPDH的抑制剂银椴苷、漆树酸、蛇床子素、七叶亭均有望成为棘球蚴GAPDH的抑制剂。在上述基础上,我们进一步通过生物实验对虚拟筛选结果进行了验证。采用体外抗细粒棘球蚴原头节的方法,评价了上述分子对接筛选出的药物的抗包虫活性,发现中药漆树酸和蛇床子素以及马索罗酚这三种药物具有显著的抗包虫效果;运用蛇床子素和马索罗酚治疗人工感染的多房泡球蚴小鼠,结果显示它们均能显著抑制多房泡球蚴组织的生长,表明其体内抗包虫效果显著。为探究药物的作用机理,我们成功的在体外表达纯化了棘球蚴的GAPDH(Eg GAPDH)蛋白,并用漆树酸、蛇床子素及马索罗酚作用于Eg GAPDH酶,观察其活性。结果显示这三种药物的IC50均远远大于其作用于原头节的浓度,从而表明对GAPDH酶活性的抑制只是其作用的其中一个方面。同时,在药物的药效及毒理研究中,我们发现抑制组织细胞的生长及周围血管的形成是蛇床子素和马索罗酚抗包虫的作用机理。本文还研究了抗包虫效果显著药物的毒理。利用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)比色法分析漆树酸、蛇床子素及马索罗酚的细胞毒性,证明这三种药物在有效的抗原头节的浓度下毒性较小。研究了蛇床子素和马索罗酚对健康小鼠的肝肾生化指标及肝肾病理组织的影响,结果显示在有效的抑制棘球蚴组织生长的浓度下,这两种药物均没有显著毒性,为其未来在临床的使用提供了基础资料。综上所述,本研究筛选的中药漆树酸和蛇床子素以及马索罗酚均有望成为抗包虫候选新药物。第二部分植入式医疗器械电源系统的研究可植入式医疗器械(IMDs)被广泛的运用于治疗及诊断等领域。在所有影响IMDs性能的因素中,为其配备持续稳定的电源系统是其中一个关键因素。压电纳米发电机的出现为解决这一难题提供了可能,目前限制其为IMDs供电的关键是纳米发电机的生物相容性及体内输出,因此研制高输出的具有生物相容性的纳米发电机是保证其临床广泛应用的关键。同时,探索高性能的基于生物传感器的IMDs,对未来在诊断、治疗及预后中的应用都具有十分重要的意义。为寻找具有生物相容性的纳米发电机,我们利用静电纺丝技术制备锆钛酸钡钙(BZT-BCT)纳米线,并成功地制备出基于BZT-BCT纳米线的纳米发电机。本文通过MTT比色法分析纳米线对细胞的影响,激光共聚焦显微镜对纳米线作用后的细胞线粒体的分布、大小及形态的观察及扫描电子显微镜对纳米线与细胞连接界面的观察,均显示BZT-BCT纳米线具有很好的生物相容性。此外,我们通过研究纳米发电机在体外工作时对细胞的影响及植入兔子体内后对兔子组织的损伤,也证明了整个纳米发电机具有很好的生物相容性。我们首次得到了具有生物相容性的纳米发电机,为IMDs提供电源打下了基础。为了提高纳米发电机在体内的输出,本课题将BZT-BCT纳米线与铁粉及聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合制备出磁力驱动的无线纳米发电机,其在生物体外的电压为3.6 V,在生物体内的电压为1.2 V;本文将无线纳米发电机与生物传感器连接在一起,成功的构建了一个完全自供能的生物传感器检测系统对生物体进行检测,进一步为IMDs提供电源奠定了基础。本课题还探索了新型的IMDs生物传感器的制备。我们利用化学气相沉积(CVD)的方法制备了硅纳米线,并成功的制备出基于硅纳米线的生物传感器,实验验证生物传感器对p H溶液具有较好的响应,为未来疾病的诊断、治疗及预后的研究奠定了基础。