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欧盟将纳米金刚石应用于医学领域
稿件来源:政策研究与驻外指导处      

金刚石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。欧盟科研人员利用这两大特性将纳米金刚石应用在医学领域。在欧盟第7研发框架计划和地平线2020计划资助下,分别由法国和德国作为协调国的NeuroCare和NDI项目,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。

 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。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,同时也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,而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。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。


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