医学领域纳米金刚石在欧盟将应用,还用于医学生产刀具

发布时间:2023-03-08

​  医学生刀具有用到纳米金刚石,因为金刚石性能特点不仅是自然界最坚硬的物质,同时还能散发出最迷人的光芒。正是由于这两大特性,使欧盟科技人员相信,纳米金刚石能在医学领域大放异彩。另外医学研究和医学生刀具还有用不锈钢、陶瓷、或者其它合金也是常用生产医疗刀具材料

  医学生刀具和医学研究应用同样是医疗中重要的组成部分,因此在欧盟第7研发框架计划(FP7)和地平线2020资助下,分别由法国和德国作为协调国的 NeuroCareNDI项目,均利用纳米金刚石作为与人体交互新的媒介,有望在人工视网膜植入和磁共振成像(MRI)领域取得重要突破。

  传统医学刀具生产是以常用金属原材料,这次NeuroCare项目主要利用纳米金刚石或石墨烯表面致密,没有任何物质能通过其表面扩散的特性,将其作为植入体与人体神经组织之间的介质材料,一方面减少介质本身与神经组织之间的反应,另一方面也使其与神经元细胞的距离更近,从而能在彼此间建立更高质量、持续时间更久的电子接口。目前用于脑接口实验通常都采用金属材料(如铂),然而金属材料长时间在人体内,其表面很可能发生降解,进而导致电子交换性质的改变。因此,稳定性正是该项目纳米金刚石技术的最大优势所在。
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该项目科研团队目前正在寻求美国企业的资助进行正式试用,同时正在申请将其用于商用产品的法律许可(大约需要5年时间)。在MRI领域,欧盟研究理事会(ERC)支持的 NDI项目主要利用纳米金刚石独有的光学特性,来赋予标准 MRI扫描仪在单细胞尺度上的缩放能力。MRI扫描仪通过拾取原子自旋状态进行成像,但通常拾取率仅为十万分之一。如要提高效率,必须使自旋处在极低温条件,这对人体来说是无法承受的。在金刚石中,原子自旋可用光来控制,且可通过激光辐照达到极低的温度并能持续数日。
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NDI项目正是利用纳米金刚石的这一特性,在无需使人体降温的前提下,实现了极低温自旋。该项目的下一步研发重点是继续提高分辨率,同时使之早日成为用户友好型技术,以便在医学实验室实际场景中得以应用,这一研究突破不紧医学研究的提升,同样也是医学生刀具的生产和应用的提升,纳米金刚石以后也应用到医疗器械生产制造中

​  纳米金刚石除了用于医学研究,用在医疗器械以及医学刀具设计生产和加工制造中。医学刀具种类繁多包含手术刀、钻头、铣刀、丝锥等,这些多数用不锈钢材料生产,也有部分用钨钢材料制作,还有部分用金刚石涂层来表面处理医学刀具。金刚石用于医疗器械刀具能较好的生产加工精密医疗器械及部件,在一些关键部位或者是频繁摩擦运动部位,使用金刚石制作零件或者是零件上做金刚石涂层,能更好的降低摩擦,从而达到延长使用寿命的目的。另外纳米金刚石还会应用到机械设备、精密仪器仪表、家用电器,或者其它特殊领域。

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