金剛石，它的堅硬和耐磨性廣為人們所知，作為一種超硬刀具材料應用于切削加工已有數百年歷史。但由于它還具有穩定性好、生物相容性好等優點，符合用于組織切除的手術刀具對材料的指標要求，因此在醫用刀具中的應用也深受歡迎。

人造金剛石

除此之外，隨著科學家對納米金剛石生物學性能的研究，發現納米金剛石具有良好的生物相容性、低毒性和具有熒光但無光致漂白等優良特性，使得它在生物醫藥領域的應用得到了許多科學家的廣泛關注。

一、醫用刀具

按金剛石種類，可分為天然金剛石和人造單晶金剛石，前者用于手術刀具的刀片材料，后者用于刀片涂層。

金剛石刀具在手術過程中對手術部位的擠壓、撕拉損傷小，傷口邊緣整齊、易愈合，目前主要用于眼科、神經外科、骨科及口腔科，以及生物組織切片等。

二、醫用材料

人體植入物是近年來醫用領域中一個熱門方向，但為滿足人體生理和力學環境，植入物材料首先要具有良好的耐磨性、抗腐蝕性、生物相容性甚至再生性能。根據植入組織的不同，植入材料的選擇也有所不同，其中金剛石材料在口腔、骨科等領域有著被看好的前景。

1、口腔科

當臨床應用的口腔材料為樹脂材料、鈷鉻合金和純鈦時，雖具有一定的耐磨、耐腐蝕性及生物相容性，但不夠理想。納米非晶金剛石兼有金剛石與納米材料的特性，如高硬度、高耐腐蝕性、高表面活性、高透明度、高耐磨性等，以及良好的生物相容性，是更為理想的口腔材料。

孫延等在PMMA樹脂和純鈦復合材料上，用帶過濾的陰極真空等離子電弧鍍膜技術鍍上納米金剛石膜，發現金剛膜與材料結合良好，鍍上納米金剛石膜后的材料在細胞培養和動物實驗中表現出了良好的生物相容性，且更耐磨。

PMMA樹脂和純鈦復合材料鍍膜前后細胞生長情況

2、骨科

納米金剛石可用于人造關節的涂層材料。傳統醫療植入物多使用鈷、鉻、鎳，然而部分患者對這些金屬過敏，或產生排斥反應。金剛石涂層具有良好的生物相容性，不會引起人體的排斥反應，且具有抗菌特性可以抑制細菌的滋生。

多種人造關節

三、醫藥領域的應用

隨著納米技術的持續進步，科學家們開始積極地利用納米金剛石顆粒獨特的惰性、生物相容性和根據需求很容易實現功能工程化設計的特性于醫藥領域中，包括載藥、標記、蛋白質分離、抗癌治療、殺菌等方面。

1、藥物載體材料

納米金剛石的晶體表面有許多官能團，能和藥物以共價鍵或非共價鍵的方式結合，把藥物運輸到靶細胞、靶器官來發揮藥性。

如：

①納米金剛石表面能吸附胰島素，并保持胰島素活性并調節釋放，達到最佳治療效果；

②納米金剛石用于吸附溶菌酶時，能形成抗菌活性更高且具有非入侵性的溶菌酶復合物；

③用于治療白血病的柔紅霉素結合到納米金剛石表面時，納米金剛石能把藥物運到癌細胞內而不被泵出，且納米金剛石由于其非侵入性的大小和獨特的表面特性，可以很容易地釋放，而不堵塞血管。 

2、細胞標記

納米金剛石化學性質穩定，不易與其他物質發生反應，且無毒無光致漂白劑，但是可發熒光。這使納米金剛石比其他熒光標記物更適合用于細胞標記。

CHAO等將溶菌酶-納米金剛石復合物與大腸桿菌相互作用，其不僅表現出較高的抗菌活性，而且可以檢測到納米金剛石的拉曼信號。

3、蛋白質分離

納米金剛石有較大的比表面積，且表面附有羧基、內脂、羥基、酮和烷基等親和蛋白質的化學基團，因而納米金剛石可用于蛋白質的分離。其優勢在于可簡化提純蛋白質過程、縮短分離時間、不使用特殊色譜設備等，方便科研工作人員的研究工作。

4、抗癌治療

納米金剛石表面具有多種化學基團，它們可用于腫瘤成像和治療，并已成為癌癥治療的重點方向。科學家們發現紫杉醇與納米金剛石結合，抗癌活性比單紫杉醇高；10-羥基喜樹堿與納米金剛石結合，形成10-羥基喜樹堿–納米金剛石復合物，對Hela細胞的體外毒性比單10-羥基喜樹堿強。

參考資料：

1.羅珊，胡小月，王成勇，鄭李娟，趙丹娜，金剛石在醫療領域的應用。

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