《本草纲目》中提到金刚石主治磨水涂汤火伤.现代科学研究证明金刚石(特别是纳米金刚石)生物相容性良好、毒副作用小、物理化学稳定性好、硬度高、导热快、表面活性高且容易功能化等特性.纳米金刚石可以实现多种化学及核酸药物的担载,应用于抗肿瘤药物递送等领域.文章综述了近年来基于功能化纳米金刚石的开发及其在白血病、结肠癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、胰腺癌等疾病中的应用进展,以期为金刚石更好地应用于临床提供新方向.

结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的慢性传染病.传统结核病诊断方法仍以病原学诊断为主,但常规涂片阳性率低,而培养耗时较长,均不能满足临床需要.近几年结核病的诊断取得了较多进展,如影像学的18F-FDG PET-CT,细菌学的发光二极管荧光显微镜和爆轰纳米金刚石检测法;免疫学的γ-干扰素释放试验;分子生物学方面Xpert Mtb/RIF技术;介入方面的支气管超声下经引导鞘肺活检术、电磁导航支气管镜、虚拟支气管镜导航技术等.本文主要针对目前结核病的诊断进展作如下综述.

碳纳米管(carbon Nanotubes,CNTs)是新型纳米材料中的一种,它是石墨和金刚石的同分异构体,由圆柱形的中空石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角无缝卷曲而成,根据石墨片的层数又分为单壁(单层)碳纳米管(single-walled carbon nanotube,SWCNT)和多壁(多层)碳纳米管(Multi-walled carbon nanotube,MWCNT).

目的 观察纳米金刚石(Nanodiamond,ND)对癫痫动物模型的作用及其对癫痫细胞模型和癫痫大鼠海马组织NF-κB亚基P65表达的影响.方法 无镁细胞外液诱导细胞癫痫模型,腹腔注射戊四氮(PTZ)致急性大鼠癫痫模型,将细胞和动物随机分为4组:对照组(Control)、致痫组(EPI)、ND干预组(ND+EPI)以及ND对照组(ND);细胞模型采用CCK-8法检测各组活性,动物模型根据Racine癫痫发作标准评估癫痫大鼠发作级别,记录首次发作级别、潜伏期、持续时间;记录腹腔注射PTZ后大鼠癫痫发作时海马脑电图的变化.Western blot和qRT-PCR检测神经元和海马组织NF-κB P65表达水平.结果 细胞实验表明,对照组和ND对照组细胞活性正常,致痫组细胞活性较对照组降低(P<0.05),ND干预组细胞活性较对照组降低而较致痫组升高(均P<0.05);动物实验观察到对照组和ND对照组大鼠癫痫发作0级,为正常脑电波型,致痫组大鼠癫痫发作Ⅳ ～ Ⅴ级,脑电波记录到明显尖波、棘波或棘-慢波等痫样波,波幅大,ND干预组大鼠癫痫发作级别Ⅲ ～ Ⅳ级,与致痫组相比潜伏期延长(P<0.05),持续时间缩短(P<0.05),尖波等痫样波明显减少,幅度明显缩小(P<0.05).Western blot和qRT-PCR结果 显示,ND干预组、致痫组NF-κB P65表达水平较对照组升高,ND干预组较致痫组表达水平显著下降(均P<0.05),而ND对照组NF-κB P65表达水平与对照组比较差异无统计学意义.结论 纳米金刚石对海马神经元有保护作用,能抑制大鼠癫痫发作,其机制可能与下调N F-κB亚基P65的水平有关.

新型二元贵金属族氮化物在硬度和电学方面表现出优异的性能,被视为一种潜在的超硬功能材料.但由于其难以达到的高温高压合成条件,使得人们很难对其晶体结构、热力学规律和物化性质等方面进行更为深入的研究.因此,探寻一种在较低温压条件下制备贵金属氮化物的途径成为材料制备领域的焦点.本研究从制备碳包覆贵金属钯(Pd)超细纳米颗粒前驱体为出发点,采用直流电弧法与激光加温金刚石对顶砧相结合的方法,在7 GPa压力和800 K温度的条件下成功制备氮化钯(PdN2)纳米颗粒,这一合成条件较之前传统方法大幅降低,对其工业化批量生产的成本降低具有重要意义.本研究开创性的将纳米与高温高压相结合,首次制备了贵金属氮化物纳米级材料,为此类氮化物的合成提供了新途径,为其他潜在超硬材料的制备提供了新思路.

目的:探讨纳米非晶金刚石膜对氧化锆全瓷冠抗折强度的影响.方法:36个氧化锆全瓷冠复合体试件随机分为6组(n=6),其中5组试件的饰瓷表面在镀膜机中镀覆纳米非晶金刚石膜,膜的厚度分别为100nm、80nm、60nm、40nm、20nm,对照组不镀膜,测试各组试件的抗折强度值及观察全瓷冠的破裂情况.结果:镀膜后氧化锆全瓷冠的抗折强度分别是:100nm组为3108.7±298.4N、80nm组为3756.8±345.6N、60nm组为3891.6±350.2N、40nm组为3657.9±329.2N、20nm组为3082.3±313.7N,未镀膜组为2169.3±282.1N;镀膜组试件的破坏方式多为氧化锆饰面瓷内聚性破坏,部分为混合型破坏.结论:纳米非晶金刚石膜镀覆可使氧化锆全瓷冠的抗折强度显著增加,不同膜厚度组的抗折强度有差异;镀膜时选择40-80nm膜厚可以获得较高的抗折强度.

以立方相氮化硼-金刚石为研究主体,设计了新型异质二维三明治纳米膜结构,对其进行电学和光学研究,并探索原子级别厚度微观结构和物理性质之间的对应关系以及揭示其优异的电、光学性能.

目的:研究不同粘接系统或联合硅烷偶联剂对陈旧性复合树脂粘接粘接强度和微渗漏的影响.方法:使用纳米型复合树脂制作树脂块,并储存在(37±1)℃的蒸馏水中2个月,表面经金刚砂车针打磨后,按表面处理方式不同分为5组:A:对照组(不进行化学处理);B:两步法自酸蚀粘接系统(Clearfil SE Bond,CSE组);C:硅烷偶联剂预处理+两步法自酸蚀粘接系统(硅烷+CSE组);D:通用型粘接系统(Single Bond Universal,SBU组);E:硅烷偶联剂预处理+通用型粘接系统(硅烷+SBU组).上述表面处理后,使用新鲜树脂分别进行充填、固化.使用低速金刚石切割机分别沿两个垂直方向纵向片切样本,每组制备10个横截面积为1.0 mm2的试件条,进行微拉伸测试,并在体视显微镜下观察样本断裂模式.将粘接完成后的样本,通过亚甲基蓝染色法观察粘接界面的微渗漏.结果:实验组微拉伸粘接强度显著大于对照组(P<0.05),硅烷可以增大新旧树脂间粘接强度,且硅烷+SBU组微拉伸粘接强度最大(P<0.05).体视显微镜下显示实验组样本断裂模式均以内聚断裂为主,对照组多为粘接界面断裂.实验组新旧树脂间微渗漏显著小于对照组(P<0.05);4个实验组新旧树脂间微渗漏无明显差异(P>0.05).结论:表面使用粘接剂或联合硅烷偶联剂均可显著提高陈旧性树脂与新鲜树脂之间的粘接强度,并降低新旧树脂间微渗漏;硅烷偶联剂联合通用型粘接剂修复效果更佳.

孢粉素是类聚乙烯醇链通过酯键和缩醛高度交联的天然生物高分子,构成花粉和孢子的外壁,能够抵抗物理、化学、生物腐蚀,堪称自然界最坚固的有机物,被誉为植物界的金刚石.孢粉素微囊(SEC)自然界来源丰富、生物相容性好、无免疫原性,表面含有丰富的羧基、羟基和酚基,能够功能化或者与其他纳米材料构建复合材料;其表面丰富的纳米孔道增加了材料的比表面积,有利于捕获癌细胞或目标生物分子.SEC独特的性质使其在药物载体、口服疫苗载体、影像诊断、生物传感、细胞生长支架、微反应器、微型机器人等方面得到广泛的应用.阐述了孢粉素的结构、物理化学性质、制备方法和功能化方面的研究进展,探讨了孢粉素的应用前景、存在的问题以及未来的发展方向.

心血管疾病是严重威胁全球人类生命健康的头号杀手.心脏病发作和卒中会导致心血管不可逆转的组织损伤,对此现有的治疗方案仅限于"损伤控制",而不是组织修复.纳米材料特别是碳纳米材料(包括石墨烯、碳纳米管、纳米金刚石、富勒烯和其他纳米碳同素异形体)的快速发展为心血管功能的恢复治疗提供了契机.现就近年来主要碳纳米材料在心血管疾病领域的研究进展进行综述.