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纳米金刚石应用于医学领域和医学刀具

文章出处:行业新闻资讯 责任编辑:东莞神兵精密工具有限公司 发表时间:2023-02-08
  

金刚石由于其特殊的性能在很多领域都发挥着重要的作用,特别是在科技领域、生产或生活之中有必不可少的地位。金刚石不仅是自然界坚硬的物质,同时还能散发出迷人的光芒。正是由于这些特性,人们坚信纳米金刚石能在医学领域大放异彩同样能够起到重要的作用。

纳米金刚石在医学领域应用

  法国和德国发起 NeuroCareNDI项目在欧盟第7研发框架计划(FP7)和地平线2020资助下,利用纳米金刚石作为与人体交互新的媒介,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。因此稳定性是该项目纳米金刚石技术的优势所在。

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,这一技术的突破纳米金刚石将会应用在人工视网膜等医学领域中。


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纳米金刚石在医学刀具中的应用

纳米金刚石除了传统行业的使用和医学研究及医疗方面的一些应用,还被用于医疗器械设备或医学刀具生产设计和加工制造中。医学刀具种类繁多包含手术刀、钻头、铣刀、丝锥和刨刀等,这些医学刀具大多数用不锈钢材料生产,也有部分用钛合金或钨钢材料制作,还有部分用纳米金刚石涂层来给医学刀具做表面涂层处理。

另外一些医学刀具对于刃口的锋利度以及坚硬程度有很高的要求,那么纳米金刚石具有坚硬以及不易磨损特性成为医学刀具最佳材料之一。医学刀具在医生手中是强大的工具,是手术成功的关键因素之一。在医学院里医学生刀具就如同实验室里的实验设备或耗材一样重要,是医学生学习和实践的必备工具之一。

医学生由于主修课程不同,所要掌握的理论和实践知识也有差异。但基础医学和临床医学又是相辅相成的,医学生刀具种类繁多,不同的科室都有相应的医学刀具。像解剖学会用到各种手术刀具,骨科会用到医用铣刀、骨科钻头、医用丝锥等。脑科会用到手术刀、开颅钻、颅骨铣刀等。牙科会用到医用钻头、医用铣刀、打磨头等。耳鼻喉等科室会用到医用刨刀、医用磨钻头、打磨头等等。

这些医学刀具之中有些会用到纳米金刚石作为刀具的刃口,或者用纳米金刚石给刀具表面上涂层以达到刃口锋利,手术切口平整,减少失血,缩短手术时间等增加便利条件。

金刚石在医疗器械的生产加工同样发挥重要作用,在一些医疗器械关键部件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,从而达到设备稳定运行。

随着科技的进步相信在将来,纳米金刚石会更多更好的应用于医学领域、医学刀具以及医疗器械和其它行业。

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