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郑州华晶金刚石股份有限公司

新型CARS纳米金刚石成像技术

关键词 纳米金刚石|2014-10-18 08:22:22|来源 中国超硬材料网
摘要 近日,英国科学家成功开发出新型显微镜技术,用于观察活体细胞中的纳米金刚石;该技术对医疗研究和临床治疗将起到重要作用。纳米金刚石的细胞毒性很低,这使其成为了医疗传感成像的介质和药物输...
       近日,英国科学家成功开发出新型显微镜技术,用于观察活体细胞中的纳米金刚石;该技术对医疗研究和临床治疗将起到重要作用。纳米金刚石的细胞毒性很低,这使其成为了医疗传感成像的介质和药物输送的载体。但目前很多医疗设备都需要应用到纳米金刚石荧光体,例如氮空位中心等,这些荧光体需要在激光技术下方能开发应用。制造工艺复杂,设备昂贵。

       而拉曼散射技术则可以实现对非荧光体纳米金刚石的?#27835;觥?#24037;作人员利用激光对样例金刚石进?#20449;?#36720;,激光能够和振动的化学键接触反应,通过散射出的光子?#28034;?#20197;得到这些化学键的振动频率。但传统拉曼散射比较弱,要想清晰地成像就需很长?#27426;?#26102;间,这对于生物体而?#28304;?#22312;?#27426;?#24330;端。科学家们通过两束入射红外线激光利用“相干反斯托克斯-拉曼散射”(CARS)技术成功地解决了成像时间长的问题。当两束红外激光的频率差和化学键的振动频率等同时,所有相同的化学键就开始同步振动,这样一来就增强了信号,缩短了成像时间。该技术对于纳米金刚石医疗设备至关重要,特别是大量相同的碳-?#25216;?#20986;?#36136;薄?br />

       英国卡迪夫大学的Paola Borri教授和其同事利用他们自己制造的CARS显微镜在水中对半径70-150纳米的金刚石进行成像试验。通过得到的成像数据,CARS显微镜技术可以观察到单颗纳米金刚石最小尺寸达27nm。而事实上,很多医疗用纳米金刚石要小很多,通常仅1-2纳米。尽管如此,Paola Borri教授对于自己的CARS显微镜颇有信心。

       在对特定细胞如癌细胞进行定位观察时,纳米粒子的尺寸不能过小,否则很容易被忽略掉。Paola Borri说:“现在,我们能够利用CARS技术跟纳米金刚石定量测量联系到一起,并观察到单个金刚石粒子,这种活体细胞内的纳米金刚石原位直?#30828;?#23450;是传统荧光体技术根本无法实现的。目前,研究人员已经成功在人体细胞内对纳米金刚石进行清晰的成像,并?#33402;?#20010;过程对生物体是零伤害”。
金刚石?#27602;?#32593;正式上线
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