歐盟將納米金剛石應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

金剛石不僅是自然界最堅(jiān)硬的物質(zhì),同時(shí)還能散發(fā)出最迷人的光彩。正是由于這兩大特性,使歐盟科技人員相信,納米金剛石能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大放異彩。在歐盟第7研發(fā)框架計(jì)劃(FP7)和地平線2020的資助下,分別由法國(guó)和德國(guó)作為協(xié)調(diào)國(guó)的NeuroCare和NDI項(xiàng)目,均利用納米金剛石作為與人體交互新的媒介,有望在人工視網(wǎng)膜植入和磁共振成像(MRI)領(lǐng)域取得重要突破。

其中,NeuroCare項(xiàng)目主要利用納米金剛石或石墨烯表面致密,沒(méi)有任何物質(zhì)能通過(guò)其表面擴(kuò)散的特性,將其作為植入體與人體神經(jīng)組織之間的介質(zhì)材料,一方面減少介質(zhì)本身與神經(jīng)組織之間的反應(yīng),另一方面也使其與神經(jīng)元細(xì)胞的距離更近,從而能在彼此間建立更高質(zhì)量、持續(xù)時(shí)間更久的電子接口。目前,用于腦接口實(shí)驗(yàn)通常都采用金屬材料(如鉑)。然而,金屬材料長(zhǎng)時(shí)間在人體內(nèi),其表面很可能發(fā)生降解,進(jìn)而導(dǎo)致電子交換性質(zhì)的改變。因此,穩(wěn)定性正是該項(xiàng)目納米金剛石技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)所在。該項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)目前正在尋求美國(guó)企業(yè)的資助以便進(jìn)行正式試用,同時(shí)正在申請(qǐng)將其用于商用產(chǎn)品的法律許可(大約需要5年時(shí)間)。在MRI領(lǐng)域,歐盟研究理事會(huì)(ERC)支持的NDI項(xiàng)目主要利用納米金剛石獨(dú)有的光學(xué)特性,來(lái)賦予標(biāo)準(zhǔn)MRI掃描儀在單細(xì)胞尺度上的縮放能力。MRI掃描儀通過(guò)拾取原子自旋狀態(tài)進(jìn)行成像,但通常拾取率僅為十萬(wàn)分之一。如要提高效率,必須使自旋處于極低溫條件,然而,這對(duì)人體來(lái)說(shuō)是無(wú)法承受的。在金剛石中,原子自旋可用光來(lái)控制,且可通過(guò)激光輻照達(dá)到極低的溫度并能持續(xù)數(shù)日。NDI項(xiàng)目正是利用納米金剛石的這一特性,在無(wú)需使人體降溫的前提下實(shí)現(xiàn)了極低溫自旋。該項(xiàng)目的下一步研發(fā)重點(diǎn)是繼續(xù)提高分辨率,同時(shí)使之早日成為用戶(hù)友好型技術(shù),以便在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際場(chǎng)景中得以應(yīng)用。 (中國(guó)網(wǎng))