纳米钻石为成像增添了一些亮点

一种新的观察普通物体的显微技术活细胞中的工业纳米金刚石由英国研究人员公布。研究人员认为，这项技术在医学研究和治疗中是有用的。纳米金刚石具有较低的细胞毒性，是一种很有前途的医学成像造影剂和药物传递载体。然而，许多正在开发的应用需要具有荧光团的纳米金刚石，例如氮空位中心，它在激光激发下发出荧光。这些都是昂贵的，很难以可控的方式生产。

不荧光的纳米金刚石可以用拉曼散射分析。样品受到光的轰击，光与振动的化学键相互作用:散射的光子揭示了这些化学键的振动频率。然而，传统的拉曼散射很弱，因此产生清晰的图像需要很长时间，这在生物体中是有问题的。相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)通过使用两个入射红外激光器克服了这一问题。当两束光束的频率之差等于化学键的振动频率时，所有相同的化学键就会同步振动，放大信号并缩短构建图像所需的时间。这对纳米金刚石尤其有利，因为纳米金刚石中存在大量相同的碳-碳键。

Paola Borri和卡迪夫大学的同事们用他们自己制作的CARS显微镜在水中成像了半径为70-150nm的纳米钻石。根据图像推断，研究人员计算出他们应该能够探测到半径小至27纳米的钻石。许多医用纳米颗粒要小得多——有时只有1 - 2纳米——但Borri认为纳米钻石仍然有用。

她说:“为了瞄准特定的细胞，比如癌症，纳米颗粒不能太小，这样它们就不会被消灭，这一点实际上很重要。”“重要的是，我们现在可以将CARS信号强度与单个粒子纳米金刚石尺寸的定量测量联系起来。这种直接在活细胞内测定纳米金刚石大小的荧光技术是不可能的。研究人员在实验室培养的人类细胞中获得了钻石的清晰图像，这些细胞没有被这一过程破坏。

材料科学家尤里·Gogotsi美国德雷塞尔大学(Drexel University)的研究人员对此很感兴趣，尽管他认为使用更大的纳米颗粒进行药物输送存在潜在问题，而纳米颗粒的表面积比例较低。他说:“与5nm的金刚石颗粒相比，这种颗粒的剂量可能在治疗上微不足道。”最后，他总结道:“从最初的测试结果来看，我们几乎永远无法清楚地知道真正的应用会在哪里。”