纳米钻石,有时也被称为爆裂纳米钻石(DND)或超分散钻石(UDD),是由精心控制的爆炸产生的。纳米钻石通常是通过使用压力、热量和酸从爆炸产生的烟尘中提取出来的。另外,纳米钻石也可以使用基于石墨的工艺来生产。这些微小的钻石被用于涉及广泛的产品的工业应用中。从20世纪末开始,医疗应用的研究表明,纳米钻石是传递和监测化疗药物的有效药剂。
为了制造纳米钻石,碳被置于TNT和RDX混合物(两种强力炸药)的引爆之下,从而产生了含有约5纳米(nm)的纳米钻石的烟尘材料。装有爆炸物的容器用压缩的二氧化碳、水或空气迅速冷却,因为更快的冷却会产生更大的钻石产量。然后将含有钻石的烟尘放入高压锅中,在高压下用酸煮,以去除几乎所有的杂质,如爆炸容器中的污染金属,以及无法生产钻石的低级碳。纳米钻石也可以用悬浮液中的石墨来合成,这些悬浮液要么受到超声波空化作用,要么受到脉冲激光束的作用。
相对于它们的尺寸,纳米金刚石具有非常大的表面积,因此碳氢化合物和水分子很容易附着在它们上面。纳米金刚石颗粒还倾向于聚集,并强烈地相互粘连。这些特性使它们的处理具有挑战性,同时也使它们具有许多潜在的工业和医疗应用。在工业上,纳米金刚石被用于干式润滑剂、塑料和橡胶的加固、抛光以及研磨工艺,并作为机油的添加剂。
位于伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的一组研究人员已经证明,纳米钻石与抗癌化疗药物一起使用时具有巨大的医疗潜力。由于其纯度高,钻石不会被免疫系统攻击,同时与含有药物的分子强烈结合,从而克服了肿瘤抵制药物的倾向。由于其微小的尺寸,纳米钻石在化疗后很容易被尿道冲走。对患有抗药性癌症的实验室小鼠进行的测试表明,用纳米钻石输送的药物在血液中停留的时间超过10倍,产生的肿瘤收缩率大大增强。通过在纳米钻石中加入造影剂并使用磁共振成像(MRI),西北大学的研究人员还表明,他们可以更精确地跟踪化疗药物的位置和效果。
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