近日，澳大利亞的研究人員首次利用金剛石的力量取得了突破性進(jìn)展，人體接受生物醫(yī)學(xué)植入物的方式可能得到根本性改善。來(lái)自皇家墨爾本理工大學(xué)的研究人員首次成功地涂覆了帶有金剛石的3D打印鈦植入物。

      這是3D打印金剛石植入物用于生物醫(yī)學(xué)和骨科的第一步–涉及人體肌肉骨骼系統(tǒng)的外科手術(shù)。盡管鈦可為醫(yī)療級(jí)別和患者特定的植入物提供快速、準(zhǔn)確和可靠的材料，但我們的身體有時(shí)會(huì)拒絕使用此材料。這是由于鈦上的化合物，阻止組織和骨有效地與生物醫(yī)學(xué)植入物相互作用。人造金剛石為這個(gè)問(wèn)題提供了一個(gè)物美價(jià)廉的解決方案。

圖：涂覆了金剛石的3D打印植入物

   這項(xiàng)突破是由生物醫(yī)學(xué)工程師Kate Fox博士及其在RMIT工程學(xué)院的團(tuán)隊(duì)取得的。涂層是通過(guò)微波等離子體工藝在墨爾本納米制造中心制造的。鈦支架與金剛石相結(jié)合，形成生物材料?！斑@項(xiàng)技術(shù)推出還需要好幾年的時(shí)間，在病人可以使用之前，需要采取很多步驟，”Fox說(shuō)?！暗覀兯龅氖堑谝徊?，這是一次漫長(zhǎng)而不可思議的旅程中的關(guān)鍵一步。”

     博士研究員Aaqil Rifai正在與?？怂购献餮芯窟@項(xiàng)新技術(shù)，“金剛石是非常有效的，因?yàn)樘际侨梭w的主要組成部分。碳具有令人難以置信的生物相容性，”Rifai說(shuō)。 “我們的身體很容易接受金剛石，并將其作為復(fù)雜材料界面的平臺(tái)?！?/p>

     除了骨科外，金剛石還被用于包覆心血管支架–幫助保持心臟動(dòng)脈暢通的導(dǎo)管–以及仿生學(xué)和假肢。目前，研究人員正集中精力研究如何將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于骨科。“3D打印是現(xiàn)代一場(chǎng)突破性的革命。通過(guò)3D打印，我們可以設(shè)計(jì)出特定的醫(yī)學(xué)級(jí)植入體。該技術(shù)快速、準(zhǔn)確、可靠，省力?！盧ifai說(shuō)：“3D打印的擴(kuò)展性正在迅速增長(zhǎng)，因此我們可以預(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，金剛石涂層將在骨科中變得越來(lái)越普遍。”

     金剛石是自然界存在的特殊材料之一，具有最高的硬度、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、高絕緣、寬能隙、高的聲傳播速率以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。然而雖然天然金剛石具有這些獨(dú)一無(wú)二的特性，但是它們一直僅僅是以寶石的形式存在，其性質(zhì)的多變性和稀有性極大地限制了其應(yīng)用。而洛陽(yáng)譽(yù)芯金剛石制備的CVD金剛石膜將這些優(yōu)異的物理化學(xué)性能集一身，且成本較天然金剛石低，能夠制備各種幾何形狀，在電子、光學(xué)、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。