金刚石由于其高硬度、低摩擦系数、高热导率、低膨胀系数、低放射性等许多优异的物理特性被人们所熟知。除此之外，金刚石还具有良好的生物相容性、低毒性和具有荧光但无光致漂白等优良特性，使得它在生物医药领域的应用得到了许多科学家的广泛关注。
医用刀具 按金刚石种类，可分为天然金刚石和人造单晶金刚石，前者用于手术刀具的刀片材料，后者用于刀片涂层。 金刚石刀具在手术过程中对手术部位的挤压、撕拉损伤小，伤口边缘整齐、易愈合，目前主要用于眼科、神经外科、骨科等。
01 眼科用手术道具 人眼的神经结构复杂多变，软组织有丰富的色素和血管，对材料的安全性和刀具的结构提出了很高的要求。金刚石材料强度高、硬度高，可以根据不同需求制备不同刀刃结构的金刚石手术刀具。如金刚石手术刀可用于小切口白内障人工晶体植人术、玻璃体切割术角膜移植术、青光眼手术放射状角膜切开术等。
02 神经外科 金刚石手术刀的刀刃锋利、机械性能好并具有弹性，且反复使用时锐度保持稳定，切口精度高、力度可视，可用于神经外科血管手术、整形手术等。
03 骨科 骨科整形手术要求快速切除骨组织，并控制切割产生的摩擦热量。含钎焊金刚石作为手术使用的切割线,焊丝精细,能够在横切面上去除组织并避免不必要的骨损伤。 △ 各类金刚石医用刀具 医用材料 人体植入物是近年来医用领域中一个热门方向，植入物的材料至关重要。为满足人体生理和力学环境，植入物材料要具有良好的耐磨性、抗腐蚀性、生物相容性甚至再生性能。 01 口腔科 当临床应用的口腔材料为树脂材料、钴铬合金和纯钛时，虽具有一定的耐磨、耐腐蚀性及生物相容性，但不够理想。纳米非晶金刚石兼有金刚石与纳米材料的特性，如高硬度、高耐腐蚀性、高表面活性、高透明度、高耐磨性等，以及良好的生物相容性，是更为理想的口腔材料。 在PMMA树脂和纯钛复合材料上，用带过滤的阴极真空等离子电弧镀膜技术镀上纳米金刚石膜，发现金刚膜与材料结合良好，镀上纳米金刚石膜后的材料在细胞培养和动物实验中表现出了良好的生物相容性，且更耐磨。 △ PMMA树脂和纯钛复合材料镀膜 前后细胞生长情况
02 核磁共振 在核磁共振领域，利用纳米金刚石的光学特性,赋予了核磁共振扫描仪在单细胞尺度上的缩放能力。要提高核磁扫描精度，需提高原子状态拾取效率。传统提高拾取效率的方法是使用人体无法适应的极低温环境,而金刚石材料的原子自旋可以通过光照调节，因此只需激光辐射就能达到原本需超低温条件才能达到的拾取效率,从而保证长时间成像。
医药领域 纳米金刚石由于比表面积大、化学性质稳定、表面官能团较多等性质，通过亲水、疏水作用及静电力等实现对小分子以及大的生物分子的吸附，用于医药领域中，包括载药、抗癌治疗、蛋白质分离、细胞标记等方面，在生物医药领域发挥愈来愈重要的作用。 01 药物载体材料 纳米金刚石的晶体表面有许多官能团，能和药物以共价键或非共价键的方式结合，把药物运输到靶细胞靶器官来发挥药性。 如： ①将纳米金刚石与嚷吗洛尔结合并嵌入隐形眼镜中,能确保药物直接作用于眼部,更好地治疗青光眼； ②将带正电的防腐剂和带正电的纳米金刚石结合，验证了纳米金刚石能抑制基团的疏水作用,使药物顺利到达病灶发挥药性。
02 细胞标记 纳米金刚石化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，且无毒无光致漂白剂，但是可发荧光。这使纳米金刚石比其他荧光标记物更适合用于细胞标记。 纳米金刚石在细胞分裂的过程中,会随着染色体分离而近乎对半地转移到2个子细胞当中,且分裂过程无毒无影响。 （来源：Nano Letters）
03 蛋白质分离 纳米金刚石有较大的比表面积，且表面附有羧基、内脂、羟基、酮和烷基等亲和蛋白质的化学基团，因而纳米金刚石可用于蛋白质的分离。其优势在于可简化提纯蛋白质过程、缩短分离时间、不使用特殊色谱设备等，方便科研工作人员的研究工作。 △ 蛋白质的分离与纯化
04 抗癌治疗 纳米金刚石表面具有多种化学基团，它们可用于肿瘤成像和治疗,并已成为癌症治疗的重点方向。癌细胞病变和肿瘤，可能是由于缺陷基因的表达。因此,推出一种治疗方法:利用 siRNA来抑制缺陷基因。但siRNA的活性受限于穿透细胞和降解核酸的能力。科学家研究发现用纳米金刚石作载体，能够有效地传递 siRNA 到细胞中，然后进一步阻断EWS/fli 致癌基因在尤文氏肉瘤疾病中的表达。 △ 肺癌组织的磁成像
05 生物传感 生物传感器是一种利用生物物质(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等)作为识别元件，将生化反应转变成定量的物理化学信号，从而能够进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。随着纳米金刚石应用范围的扩大，许多研究人员发现了它在生物传感方面的应用价值。 葡萄糖生物传感器能够简单迅速的进行疾病诊断，对治疗糖尿病有重要意义。非掺杂的纳米金刚石修饰的金电极可作为一种电化学的葡萄糖传感器。在这一研究中，纳米金刚石粒子包裹在金电极的表面，然后将葡萄糖氧化酶固定在纳米金刚石表面，纳米金刚石预先修饰电极的阳极，不仅能够提高电子在纳米金刚石芯片中转移的速率，而且能够显着的改善溶解氧的减少。这一发现可以通过监测氧减少的电流变化来检测负电位的葡萄糖。 △ 细胞级生物传感器
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