納米材料由于其具有獨特的五大效應(yīng):體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、介電限域效應(yīng),如今已成為科學(xué)界的熱門話題。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長錢逸泰先生
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長錢逸泰先生等人用催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng),制備出了金剛石納米粉。為此,美國《化學(xué)與工程新聞》雜志,用“稻草變黃金——從CCI4到金剛石”標(biāo)題,高度評價了用上述技術(shù)合成金剛石的工作。而近年來,利用沖擊法(動壓法)合成納米金剛石的工藝也日臻完善。
實驗證明,幾乎所有的材料中都可加入n m D(納米金剛石)而使其性能得到改善。如今的納米金剛石已經(jīng)不僅僅局限于做聚晶,拋光劑等磨料磨具領(lǐng)域,隨著人們對納米金剛石性質(zhì)認識的深化,納米金剛石已在金屬鍍層、潤滑油、磁性記錄系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開始獲得應(yīng)用,并且應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴展。
本篇內(nèi)容將著重梳理一些納米金剛石在醫(yī)療上的應(yīng)用。
癌癥一直是醫(yī)學(xué)上困擾無數(shù)研究者的重點課題和難題,通過不斷探索,我們現(xiàn)在已經(jīng)知道,基因療法在治療這種疾病中所具有的令人期待的前景。但傳統(tǒng)的基因療法難以將高效傳輸和生物相容性集成到一個基因傳輸系統(tǒng)中。然而美國西北大學(xué)研究人員在一項研究中發(fā)現(xiàn),納米金剛石作為一種新型基因傳輸技術(shù),可在一個藥物傳輸包裝系統(tǒng)內(nèi)將傳輸效率和生物相容性有機地結(jié)合起來。
利用納米金剛石的先天優(yōu)勢,研究者已看到了納米金剛石在基因療法中的前景。研究者描述:經(jīng)過設(shè)計的表面改性納米金剛石顆??沙晒坝行У貙NA運送到哺乳動物的細胞中,傳輸效率要比目前基因療法的一般標(biāo)準(zhǔn)高出70倍。他們將帶有低分子量聚合物PEI800的納米金剛石表面進行功能化,從而實現(xiàn)了效率和安全的統(tǒng)一。PEI800與納米金剛石結(jié)后合的效率要比單獨的PEI800高出70倍,且PEI800的生物相容性也得以保留。此一過程的高度擴展性提高了基因轉(zhuǎn)移的能力。
6月6日,中國科學(xué)院上海分院院長江綿恒與美國德雷塞爾大學(xué)校長John A. Fry共同為聯(lián)合中心揭牌。而該中心目前就有利用納米金剛石作為主要研究對象,以其卓越的機械性能、多樣的表面化學(xué)特性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及較高的生物相容性,將它應(yīng)用于藥物傳送、體內(nèi)診斷、組織工程和熱療領(lǐng)域的研究工作。我們相信,通過對納米金剛石的功能化的研究,人類終將在對抗癌癥的過程中找到一個有力的武器。