金刚石生物技术论文

摘要目前应用于生物医学中的纳米材料的主要类型有纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料等。纳米材料在生物医学的许多方面都有广泛的应用前景。下面是小编整理的《金刚石生物技术论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

金刚石生物技术论文 篇1：

致敬!国家级专利发明人

2021年7月1日，是我们伟大的党诞辰100周年大庆！习近平总书记在天安门城楼上掷地有声地讲道：“人民就是江山！江山就是人民！”响彻中华大地，四海五洲！在兴国强国的浩荡人民队伍中，科学技术、发明创造、发展经济正在成为时代的主流。纵观全国各地经济发展区域、工业新区、高新技术领域、乡镇企业，一支潜心发明创造，提高发展定位，赶超世界发展水平的国家专利发明人异军突起。他们一方面办产兴业、创新产品、拓宽就业，一方面为国家开辟强国富民税源。这支辛勤耕耘的浩荡队伍，怎能不让人肃然起敬。

我成长在潮汕大地，下过工厂、企业，去过公司及研发阵地访问。近日又特地寻访多年来致力于企业生存发展，奋力追赶时代潮流的城镇乡村企业家，是他们用知识的力量，灵活强力的大脑，奋战在研发国家发明专利的阵地上。我拿起笔，选择他们其中的几位点赞、致敬！

陈遥和他的平易环保洗衣球

在龙湖区练江中路工业大厦，我走进了位于H8幢606号厂房的广东平易环保科技有限公司。这里，是引领绿色生活、传播健康洗涤的新天地！这里，有个10多年来一直潜心于研发“洗衣球”的辟路引跑者，他叫陈遥，广东平易环保科技有限公司董事长，中国管理科学研究院行业发展研究所高级研究员。陈遥大学毕业后，于1974年参加工作，曾在政府部门、国企、外企、民企中工作过，是北京大学大健康产业联盟联合发起人之一。先后被中国中小企业家组委会和联合国低碳环保联盟总会授予“2015年优秀创新企业家”和“全球爱好和平人士”的称号。认识他的人中，不少称呼他为“洗衣球”。陈遥告诉我：“因为一份责任，12年前开始闯入健康洗涤的创新之路;因为创新研发，我倾其所有，成了囊中羞涩的‘富人’;因为不断实践，我不经意成了男人中用毛巾最多的人。”因为一份嘱托，他不畏艰辛、坚持不懈、不忘初心、始终如一。因为这份执着，他召唤一批志同道合的伙伴来实现共同梦想。在富含艰辛的表达中，泪花已在他眼眶潜涌。

我问：“陈总，您能说出是谁的嘱托，使您走上研发之路吗？”

“我的母亲呀！”陈遥满含深情地说。

面对当前地下水污染日趋严重，尤其是家庭每天排放出的生活废水含有的大量化学洗涤剂对地下水造成的污染的情况，陈遥坐不住了，他主动联系相关学者、专家进行平易环保洗衣球的研究开发。功夫不负有心人，经专家鉴定，该产品外壳柔软耐磨，上等的TPR橡胶，内含多种矿物质烧制而成的陶瓷颗粒。其工作原理：把洗衣球放进水中，放射出远红外线，释放负离子，将大结构水转变成小分子团簇的活化水，令其进入织物缝隙，松动带走衣服上的污垢，同时增强水的去污能力，活化和软化洗涤用水，具有抗静电、防缠绕、净白和杀菌功效，使衣服干净亮丽如新，洗衣过程不添加任何化学洗涤剂，去污、柔顺、杀菌、除臭一次性完成，漂洗过程简单容易，省时、节水节电，无污染。国家大型刊物《绿色中国》发表了平易环保洗衣球的文章，国家科技部主管、国家科技部海峡两岸科技交流中心主办的《海峡科技与产业》杂志于2017年9月发表的《小球大智慧，健康领航行》的长篇报道，推介该公司的创新绿色洗涤产品，引来了一片叫好呐喊声。

“经历过各种风雨，不怕艰辛、勇于担当已磨练成生活习惯！但真正意义上的自主创业，还是人生第一回。”陈遥说道。

“您为什么会突发奇想，闯进‘洗衣球’领地？”我问。

“我在乡下读书时，老师要求凡事多动脑，多思考。”他不假思索一口气回答，“2000年以后，我开始关注环境、环保问题，看到河流、湖泊的水污染日渐严重，看到不少家庭因使用有毒有害的洗涤用品出现健康问题，看到每天来自千家万户洗衣服的各色污水流进湖泊、河流、大海，我的内心世界受到极大冲击。我通过学习过的知识，结合多年实践，根据万物平衡的法则，寻思一定有一种健康环保的洗涤方案还没有被发现和应用。于是，我开始调研国内外洗涤市场，希望寻找更健康更环保的洗涤方案，能为环境保护贡献微薄之力，为老百姓健康保驾护航。”功夫不负有心人，陈遥走进重点高校，借力高校科研力量。終于，一种以矿物为核心的环保洗涤产品——平易洗衣球于2012年横空出世！

“您的母亲知道后，为您高兴吗？”

“是呀，在我为洗衣球的诞生潜心忙碌的年月里，母亲鼓励我：儿子，你不用老是牵挂我，在家伺候父母是小孝，做利国利民的事是大孝，你们研发环保洗衣球就是善，就是孝，爸妈都高兴！”

哦，我明白：这是一位勤劳朴实的乡村母亲的嘱托。

他给我上了一堂生动有趣的科普教育课：平易洗衣球，既可以在家庭源头上减少或遏制化学洗涤废水对地下水的污染，又可以保护家人免受化学有毒洗涤剂的伤害，节水省电，抗菌防霉。2014年12月，国家科技部《科技查新报告》表明：平易洗衣球的科技特征在所检文献范围及时限内，国内外未见相同文献报道，该项目具有新颖性。

2015年2月，平易洗衣球在北京科技会堂通过国家科学技术成果评价，科技水平达到国内领先，受到与会国家级评审专家一致肯定，并为其颁发科学技术成果证书和科技成果登记表，平易洗衣球进入国家科学技术成果信息库;2017年12月，该产品被认定为广东省高新技术产品;2018年10月，因为在生活和环保领域的杰出贡献，平易洗衣球被评定为“本年度美国巴拿马太平洋万国博览会金奖”;2020年12月，由中国制造网和国际三大认证机构（英国SGS、德国TUVSUD、法国BUREAUVERITAS）在全国送评的9000多个项目中，平易环保洗衣球和平易抗菌足浴球均被评为“中国制造之美奖”，广东平易环保科技有限公司被评为“中国制造最具潜力奖”。

执着的追求，艰辛的努力，丰硕的成果！当我竖起拇指为其点赞时，他哽咽了。一些人见其出成果，得金奖，疑惑他是不是用金钱买来的荣誉。面对这些质疑，陈遥不动摇，更不当回事，他在乎的是如何让洗衣球得到老百姓的认识、认知和认可！这是推广产品首先要解决的问题。

在那些日日夜夜的思考与探索中，陈遥开始走上艰辛的市场推广之路。初始，他选择了电商销售平台，但由于资金紧缺，自己无法建立完善的电商及线下销售团队，只好选择一些合作平台，模式主要是地面式营销。数年来，他风雨无阻走四方，奋力宣讲洗衣球。难怪其哥当着家人的面夸他：“关云长是千里走单骑，陈遥是万里走单骑，不容易呀！”他告诉我，几年前，有一家公司突然通知他去上海参会推广洗衣球，他临时从汕头乘坐大巴赶往上海，到达上海已是凌晨3点，望着黑压压的天空，凄风苦雨刺骨寒，他徘徊在街头，顿时一片茫然：“我的天哪，这么好的产品，为什么推广这么难？”

但陈遥从来没有动摇。他坚信，冬天已经过去，春天又怎会远？他更记得毛主席曾经说过的一句话：“我自己曾经有过处于少数地位的情况，在这种时候，我所能做的只能是等待。”为了心中的信念，陈瑶选择从容镇定，忍辱负重前行。

在北京，在昆明，在全国20多个城市，为了推广宣讲洗衣球，为了让洗衣球能进入百姓家，不论遇到什么恶劣天气，路途多遥远，找人多艰辛，为了节省费用，陈遥都坚持只乘坐大巴、火车硬座去宣讲。有一次，他在北京，接到中国女企业家事业发展论坛罗主任的电话，被告知江苏南通市有人愿意做洗衣球的代理。他马上搭乘大巴直奔南通，整整29个小时的路程，与70多人同挤一车，时值盛夏酷暑，人与人之间摩肩接踵，挥汗如雨，各种异味令人喘不过气！当他灰头土脸走下车时，一手拉着拉杆箱，一手提着两箱洗衣球，手忙脚乱。罗主任和她的朋友们很是惊讶，赶紧帮忙提东西，并给予他很多的关心和鼓励。这使他领悟到，这个产品，不只他在单打独斗，世界上还有这么多的热心人一路相帮助力，给他穿越风雪、超越苦难的前进动力，他坚定选择，更相信路在脚下。

有一次，陈遥从昆明去广州宣讲，登上火车不久，他的右手食指就被火车的门夹住了，顿时鲜血直流，他咬牙忍痛，左手按住右手的伤口，穿过几节车厢，找到列车员拿到一小瓶碘酒，将受伤的手指忍痛放进碘酒瓶里，再用纱布止血，坚持20多个小时到达广州。他坚信逆势增长的本质，其实是顺势而为，所有的事，皆是好事！

為了洗衣球能走进百姓家，只要有宣讲机会，陈遥就像农民一样，希望一次次耕耘播种，希望用心血让种子扎根结果，辛劳只图好收成。节假日，每每看到万家灯火团聚，他独身客居异地，难免触景伤情，一种孤单和愧疚涌上心头，是家人的理解和鼓励，给他勇气执着地坚持。

2017年12月1日，盖上中华人民共和国国家知识产权局红印章，国家产权专利局长签名的“发明专利证书”红本子终于送达辛劳研发的陈遥手中，上面写着发明名称：“一种抗菌足浴球及其制备方法”;2018年11月3日，国家知识产权局为洗衣球颁发“实用新型专利证书”;同年12月29日，国家知识产权局为其“一种防缠绕效果好的健康环保洗衣球”下发了“实用新型专利证书”。每本证书的发明人和专利权人栏目上都写着陈遥的名字，10多份专利证书，印证了陈遥为洗衣球等多种产品的问世所付出的心血汗水。

2015年2月，国家科技部下发科学技术成果评价证书;2015年3月14日，中国高科技产业化研究会下发“科学技术成果证书”，把平易环保洗衣球正式确认为科学技术成果;2018年7月，中国国际科技促进会专门为“平易足浴球”召开项目研讨会。

一本厚重的《广东平易环保科技有限公司资质荣誉》册子，印载着陈遥的艰辛奋斗史，潜心研究史。

一首《洗衣球之歌》用通俗易记的民歌方式，为洗衣球问世扬声：

洗衣球是个宝，家庭日常不可少，物理洗衣新方式，简便操作用途高，杀菌柔顺抗静电，祛屑止痒功能好！

洗衣球，益大众，还可洗脸把脚泡，洗衣废水无污染，也可浇花和种草，省电省水又省钱，利国利民显功劳！

辛苦了，陈遥！就像北京影视作家石德照为陈遥写的散文《一个人，一件事，一辈子！》一样，陈遥，你的良苦用心、执着追求，伴着你的艰辛，已经印证了你的善良和奋斗的品质！面对未来，相信你能继续以“专精正”的精神，为中国的洗衣行业，为中国的碧水蓝天贡献一份优质的解决方案！

郑楚池和他的智能萃取养生机

在我的人生历程中，难以忘怀的是30多年前，在从事青年工作的县里被调到市里共青团继续带领团组织青少年，投身汕头经济特区建设，亲眼见证一批批青年精英跟党走，显身手，创奇迹！

那时候，全市涌现了大批优秀青年人才和年轻企业家。当年，我主持拍摄的《大潮的呼唤》纪录片中，大量的镜头见证了当年活跃在公元感光材料厂、超声印制版公司、汕头罐头厂、自行车厂、电机厂等行业的一批经济建设的先头兵和青年典型。

当年，团市委、市青联还为一批活跃在市区天山路南方工业城等领域的企业家，颁发过“汕头最美的人”和“汕头市优秀青年企业家”证书。我亲眼见证过他们的勃发英姿和奋发有为。

不久前，我应约来到工业城C座31楼采访广东和通养和科技有限公司总经理郑楚池，于是，再次踏进这座与特区建设同时起步的工业城。这座当初可容下近百家公司、企业的工业城域，当下，楼群虽已老旧，电梯依旧是当年的货梯式老梯，墙体也显苍老，可建筑质量依然厚重。这个工业区的不少厂房办公楼，风来雨去，日出日落，换了不少新企业！郑楚池这位潮阳县籍的企业老板，是为数不多从20多岁至今一直坚守其中的企业家。

刚走进他那间简朴的办公室，我就被靠墙边那台陶瓷台式煮水器吸引了。这是我从没见过的煮水器，镀金电盘上立着配有出水龙头的立式陶瓷外壳水杯，瓶里装有控水芯、连通器，电盘上装有直通水缸，将乳白色PE水管一端与萃取机连接，另一端与陶瓷水缸的快接头紧密连接，电盘外放置桶装水，可直通盛水陶瓷缸。看着我入迷的神情，郑总抿嘴笑成一颗甜枣，给我介绍说，这就是他耗费了14年的心血与工夫，不断实践、修改，于3年前由他的广东和通养和科技有限公司监制出品的型号HT1139智能萃取养生机。他指着机器上的控制板告诉我：“这是触摸面板的升、降触摸键。双击触摸键蓝灯亮，萃取机发出语音提示或短声嘀后，升降台上升、下降。”他又作了补充：“此设计能有效防止烫伤，使用更安全。神奇的煮水煮汤泡茶电脑系统，运用传统的泡冲茶具。”我不禁惊讶道：“你可以去参加江苏电视台的《最强大脑》节目啦！”他会心一笑：“15年啦，花费了我多少心血，忍受了多少折磨，差点把我前半生的辛劳全部掏空，总算活下来了，也成功了！你看，2021年1月8日，国家知识产权局下发了发明专利证书，名称为‘一种利用加热管道快速加热水的装置’。一时间，媒体电视台的报道，推介者纷至沓来。”

我仔细一瞧，发明人栏上醒目地印着郑楚池之大名。郑楚池是最早一批洗脚上田，率先“下海”的人。他做过推销工商产品的小生意，当过民优产品的区域总代理，曾经是设计生产国内外投币电话的产品大鳄，后来，选择从事电子电器及生物技术的研发和推广。14个年头，智能萃取机、即开式电开水机、养生壶……一个个造型不一、异彩纷呈的智能养生机，以半导体材料为介质，结合传统陶瓷工艺的器件，在家庭、单位、公共场合等领域广泛应用，市场前景广阔。

在郑楚池的经商办企历程中，他一直敢闯敢试，领跑的初心不改。初到特区，当起特区人，他最早闻到市场经济的味道，很快成为“大白兔”“山西汾酒”等民优产品的区域总代理，从中赚到第一桶金。虽然做生意钱来得较快，但他还是喜欢扎实办实业，不搞虚拟经济，因为有自己的企业，有自己的员工，有看得见摸得着的创业感、成就感。1995年，改变其命运的齿轮缓缓转动，他正式进军投币电话机市场。

郑楚池有一双善于捕捉信息、善于观摩社会市场的灵敏之眼。那时候，他看到不少人腰上都挂着BP机，走路都带风，没事就取下看看，很是羡慕人。他发现，BP机收到信息后要找电话复机，旋即认定，投币电话机一定大受欢迎。于是，下决心办起投币电话研产，那几年，他的年产量占了全国市场的半壁江山。谁知，短短几年后，市场上又出现小灵通手机，在其冲击下，他调转风向，于2009年，把目光对准饮用水，研发生产饮水机。该产品采用石英玻璃管和红外线加热，可以极速出水，做到即烧即饮，烧开一杯水只需要2秒钟，让人们品尝的都是新鲜水，杂质少且有较高的PH值。

郑楚池不愧是公司的“最强大脑”。他深知，技术要突破，一定要有自己的核心竞争力，而且，合适的才是最好的。他加大实验、生产装备和技术创新的投入力度，即开式电开水机二代、三代产品以及智能萃取机等相继面市，进入越来越多的百姓家。

从黄培元茶、草本消渴茶到一号清肺汤……如今“养生”一词已戴着人气光环，在年轻人的生活中C位出圈。

HT1139型智能萃取養生机精良之处，是选用清洁石英玻璃作为加热载体，结合陶瓷工艺，采用微电脑控制、机电一体化设计，力求加热体系为硅晶结构，不易被氧化、腐蚀、污染，确保效果绿色环保、节能高效、使用便捷、安全可靠。该产品有别于传统煮水方式，只要按下功能键，2秒后，开水或水蒸气即可源源不断流出。烧水原理是把冷水由输水管送入石英玻璃管进行高能加热，从陶瓷管道输出开水，在加热过程中，水没接触到任何金属元件和塑料制品，排除金属氧化物和塑料分解物的二次污染，保持水质新鲜，纯净自然。整个加热过程“一穿而过，瞬间沸腾”，不会产生反复加热的千沸水，而且是神速改善饮水品质，煮出来的开水水质甘醇软滑，弱碱性提高，易被人体吸收，促进新陈代谢，增强免疫力，满足人们健康生理需求。

郑楚池端出一杯茶水，特意要我品尝。他告诉我，该产品不但可以烧制优质开水，更深层次、更好的功能是可以切换产生水蒸气用来“以蒸代煎”，利用水蒸气的冲压蒸泡萃取中华医学瑰宝的产物精补凉茶，即保健养生茶。将其精华发挥到极致，蒸泡效果透彻，飘逸天然芳香，汤水纯厚。

他兴奋地告诉我，该产品已获得两项发明专利和10多项实用新型专利，是新一代保健养生前端高科技绿色产品。

一个区级小企业，拿下3个国家级发明专利，连他自己做梦也想不到。当我竖起拇指夸奖他时，他却回答我，一个品牌企业搞得好能养活上千万人，能帮一大批青年解决就业饭碗，为政府排忧解难！

一个来自农村，当过食品促销员的年轻人，能有今天的作为，怎不令人赞叹！他陷入深思：“读中学那时候，我的人生偶像是詹天佑和张骞呀！”

“为什么崇拜他们？”

郑楚池指着手机上二位先贤的相片，告诉我：“詹天佑是中国铁路之父，逢山开路，逢水架桥，我们潮汕第一条铁路就是他领建的。我们当今倡导的自力更生，不畏困难艰辛，从他们那个朝代就生发出来了。张骞主张实业救国，是中国棉纺织领域早期的开拓者，一生创办了20家企业、370多所学校，为中国近代民族工业的兴起、教育事业的发展作出了宝贵贡献。我从读中学时就十分崇拜他们了。”

这些我领悟到中华民族的优良品德和奋斗精神，正在代代传扬！好样的发明家！

许祥熙和他的金刚石智能设备

俗话说：“没有金刚钻，别揽瓷器活。”在距离高等学府汕头大学不到1公里的金平工业区，有个不太显眼的“悦熙工具厂”，厂房简朴，没有引人注目的形象外观。谁能料到，就在这个素朴的厂房车间，有一位姓许的香港同胞，远离居住香港的儿女们，在这厂房宿舍里一住就是10多年，致力研发、生产金刚石工具的多种专用设备，成功制造出经省、国家级机械行业协会及超硬材料行业协会专家认定为世界行业领先的金刚石三维增材智能高效设备。

一台台设计精美，重约1吨多的三维多层金刚石刀头增材设备及其智能高效设备，经北京安泰超硬材料股份公司5年多的使用，设备的稳定性已达到成熟阶段，在此期间，悦熙设备也为国内外的金刚石工具厂提供加工服务，得到一片肯定的赞扬声！

从2018年开始，悦熙设备屡获殊荣：先是获得广东省高新技术企业单位认定;2019年获得广东省机械工业科学技术一等奖;2020年获得广东省首台（套）重大技术装备研发与使用入库储备——“三维陈列式多层有序金刚石刀头增材制造及其高效智能制造设备”。获得2019年科学技术研究成果登记证书、2020年广东省科技培训专项证书及2020年中国机械工业科学技术进步奖。

近距离领略这套重约1吨多的电脑式精密设备的风采，我不禁感叹：“老厂飞出金凤凰！”

许祥熙告诉我，金刚石有序排列在金刚工具生产中至关重要，排列设计合理，在同等条件下，用同样的粉末和金刚石，其锋利度及寿命均能高出30%以上，且能满足部分特别的使用要求，这些情况，在实际使用上的统计数据已得到充分证实。在该厂设备问世之前，国际上金刚石工具高端市场均为韩国企业垄断，中国的生产厂家一直想介入这个市场，可惜没有设备、技术，只能被拒之门外。许祥熙研发的设备，被中国金刚石工具行业巨头，北京安泰超硬材料股份公司所应用。目前，该产品已在国际高端市场中占主导地位，把韩国几家公司挤出主要市场。

“您能告诉我悦熙设备有哪些特点吗？”我问。

“由于该设备采用多层设计，生产效率比原有市场设备提高近10倍，大大降低生产成本。腔外投料，腔内隔板超薄、多层带激光焊接层，每层金刚石吸附的排布效果自动检测，图像储存备查均是目前其他设备没法做到的工艺，且这些颠覆性的技术都得到国家专利局颁发的发明专利保护。另外，该设备的吸附工艺对金刚石的形状没特殊要求，金刚石无需任何处理和包裹，减少生产环节，扩大产品所需的金刚石浓度。”

“这是其一！”他指着这台1吨多重的设备，如数家珍地罗列了这台机器更多的优势和特点，“其二，模具压头及相关配件均采取标准模块化，操作简易。其三，每层粉料，金刚石粒度，排列方式均可按设计需要任意调整……”

他不厌其烦地给我上了一堂机械工业智能设备的电脑课。而他娴熟、自如的操作，怡然自得的神情令人想到庖丁解牛！创业艰难百战多，这10多年来，许祥熙与他的团队把心血和时间都投入到这台机械的制作上，在机械领域深耕。一分耕耘一分收获，前来寻求合作，订货、送货的络绎不绝，北京、石家庄等10多个公司、厂家成为他的客户好友。他每每都亲临订货的单位，并进行授课、指导、培训。一个60多歲的港胞，为了一台专用智能工业设备，全身心投入，付出艰辛和血汗，不由得令我十分敬佩！我给他起了个“机械人”的称谓。

苦心人，天不负！他把一叠厚厚的“国家专利证书”“实用新型专利证书”“设备知识产权”证书，一一在我的眼前展开。只见眼前一亮，全都是中华人民共和国国家知识产权局下发的国字号证书！我不由得给他点赞，说：“你这个脑袋，可算是最强大脑！早就可以上江苏电视台的《最强大脑》专题电视节目。”他淡然一笑，认真地说：“青少年时期数理化的书没白读，科学书籍没白看，科技爱好没白想！”

《孙子兵法》上说：“激水之疾，至于漂石者，势也！”三个从城乡走来的企业家，面对时间的紧迫感，以“恐鹈鹕而先鸣”的创业精神，攻坚克难，愈挫愈勇，最终一脚射门，万众欢呼！他们身上，不约而同汇聚一句话：是金子总会发光！金子发光的前提，是在逆境中昂首挺胸，矢志不移，善于学习钻研，不断提高自己的专业水平;在隐忍中学会坚强，再大的困难当成晨霜，得失一个人扛;是自觉响应时代的召唤，不负时代，读好书，走好路！书在脑中，路在脚下！直到有一天梦想展翅飞翔！

愿更多的国家发明专利不断涌现，愿更多的发明人发挥聪明才智，汇进“强我中华，壮我中华”的发展洪流中！

责任编辑/赵吉政

作者：张泽华

金刚石生物技术论文 篇2：

纳米材料在生物医学领域的应用

摘要目前应用于生物医学中的纳米材料的主要类型有纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料等。纳米材料在生物医学的许多方面都有广泛的应用前景。

关键词纳米材料　生物医学　应用

1应用于生物医学中的纳米材料的主要类型及其特性

1.1纳米碳材料

纳米碳材料主要包括碳纳米管、气相生长碳纤维也称为纳米碳纤维、类金刚石碳等。

碳纳米管有独特的孔状结构^［1］，利用这一结构特性，将药物储存在碳纳米管中并通过一定的机制激发药物的释放，使可控药物变为现实。此外，碳纳米管还可用于复合材料的增强剂、电子探针（如观察蛋白质结构的AFM探针等）或显示针尖和场发射。纳米碳纤维通常是以过渡金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂，以低碳烃类化合物为碳源，氢气为载体，在873 K～1473 K的温度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在医学领域中有广泛的应用前景。类金刚石碳（简称DLC）是一种具有大量金刚石结构C—C键的碳氢聚合物，可以通过等离子体或离子束技术沉积在物体的表面形成纳米结构的薄膜，具有优秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。资料报道，与其他材料相比，类金刚石碳表面对纤维蛋白原的吸附程度降低，对白蛋白的吸附增强，血管内膜增生减少，因而类金刚石碳薄膜在心血管临床医学方面有重要的应用价值。

1.2纳米高分子材料

纳米高分子材料，也称高分子纳米微粒或高分子超微粒，粒径尺度在1 nm～1000 nm范围。这种粒子具有胶体性、稳定性和优异的吸附性能，可用于药物、基因传递和药物控释载体，以及免疫分析、介入性诊疗等方面。

1.3纳米复合材料

目前，研究和开发无机—无机、有机—无机、有机—有机及生物活性—非生物活性的纳米结构复合材料是获得性能优异的新一代功能复合材料的新途径，并逐步向智能化方向发展，在光、热、磁、力、声^［2］等方面具有奇异的特性，因而在组织修复和移植等许多方面具有广阔的应用前景。国外已制备出纳米ZrO₂增韧的氧化铝复合材料，用这种材料制成的人工髋骨和膝盖植入物的寿命可达30年之久^［3］。研究表明，纳米羟基磷灰石胶原材料也是一种构建组织工程骨较好的支架材料^［4］。此外，纳米羟基磷灰石粒子制成纳米抗癌药，还可杀死癌细胞，有效抑制肿瘤生长，而对正常细胞组织丝毫无损，这一研究成果引起国际的关注。北京医科大学等权威机构通过生物学试验证明，这种粒子可杀死人的肺癌、肝癌、食道癌等多种肿瘤细胞。

此外，在临床医学中，具有较高应用价值的还有纳米陶瓷材料，微乳液等等。

2纳米材料在生物医学应用中的前景

2.1用纳米材料进行细胞分离

利用纳米复合体性能稳定，一般不与胶体溶液和生物溶液反应的特性进行细胞分离在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。20世纪80年代后，人们便将纳米SiO₂包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中，使所需要的细胞很快分离出来。目前，生物芯片材料已成功运用于单细胞分离、基因突变分析、基因扩增与免疫分析（如在癌症等临床诊断中作为细胞内部信号的传感器^［5］）。伦敦的儿科医院、挪威工科大学和美国喷气推进研究所利用纳米磁性粒子成功地进行了人体骨骼液中癌细胞的分离来治疗病患者^［6］。美国科学家正在研究用这种技术在肿瘤早期的血液中检查癌细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。

2.2用纳米材料进行细胞内部染色

比利时的De Mey博士等人利用乙醚的黄磷饱和溶液、抗坏血酸或柠檬酸钠把金从氯化金酸（HAuCl4）水溶液中还原出来形成金纳米粒子，（粒径的尺寸范围是3 nm～40 nm），将金纳米粒子与预先精制的抗体或单克隆抗体混合，利用不同抗体对细胞和骨骼内组织的敏感程度和亲和力的差异，选择抗体种类，制成多种金纳米粒子—抗体复合物。借助复合粒子分别与细胞内各种器官和骨骼系统结合而形成的复合物，在白光或单色光照射下呈现某种特征颜色（如10 nm的金粒子在光学显微镜下呈红色），从而给各种组织“贴上”了不同颜色的标签，为提高细胞内组织分辨率提供了各种急需的染色技术。

2.3纳米材料在医药方面的应用

2.3.1纳米粒子用作药物载体

一般来说，血液中红血球的大小为6000 nm～9000 nm，一般细菌的长度为2000 nm～3000 nm^［7］，引起人体发病的病毒尺寸为80 nm～100 nm，而纳米包覆体尺寸约30 nm^［8］，细胞尺寸更大，因而可利用纳米微粒制成特殊药物载体或新型抗体进行局部的定向治疗等。专利和文献资料的统计分析表明，作为药物载体的材料主要有金属纳米颗粒、无机非金属纳米颗粒、生物降解性高分子纳米颗粒和生物活性纳米颗粒。

磁性纳米颗粒作为药物载体，在外磁场的引导下集中于病患部位，进行定位病变治疗，利于提高药效，减少副作用。如采用金纳米颗粒制成金溶液，接上抗原或抗体，就能进行免疫学的间接凝聚实验，用于快速诊断^［9］。生物降解性高分子纳米材料作为药物载体还可以植入到人体的某些特定组织部位，如子宫、阴道、口（颊、舌、齿）、上下呼吸道（鼻、肺）、肛门以及眼、耳等^［10］。这种给药方式避免了药物直接被消化系统和肝脏分解而代谢掉，并防止药物对全身的作用。如美国麻省理工学院的科学家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片为基础，能长时间配选精确剂量药物的药物投送系统，并已被批准用于人体。近年来生物可降解性高分子纳米粒子（NPs）在基因治疗中的DNA载体以及半衰期较短的大分子药物如蛋白质、多肽、基因等活性物质的口服释放载体方面具有广阔的应用前景。药物纳米载体技术将给恶性肿瘤、糖尿病和老年痴呆症的治疗带来变革。

2.3.2纳米抗菌药及创伤敷料

Ag+可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌，添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用。

2.3.3智能—靶向药物

在超临界高压下细胞会“变软”，而纳米生化材料微小易渗透，使医药家能改变细胞基因，因而纳米生化材料最有前景的应用是基因药物的开发。德国柏林医疗中心将铁氧体纳米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入肿瘤部位，使癌细胞部位完全被磁场封闭，通电加热时温度达到47℃，慢慢杀死癌细胞。这种方法已在老鼠身上进行的实验中获得了初步成功^［11］。美国密歇根大学正在研制一种仅20 nm的微型智能炸弹，能够通过识别癌细胞化学特征攻击癌细胞，甚至可钻入单个细胞内将它炸毁。

2.4纳米材料用于介入性诊疗

日本科学家利用纳米材料，开发出一种可测人或动物体内物质的新技术。科研人员使用的是一种纳米级微粒子，它可以同人或动物体内的物质反应产生光，研究人员用深入血管的光导纤维来检测反应所产生的光，经光谱分析就可以了解是何种物质及其特性和状态，初步实验已成功地检测出放进溶液中的神经传达物质乙酰胆碱。利用这一技术可以辨别身体内物质的特性，可以用来检测神经传递信号物质和测量人体内的血糖值及表示身体疲劳程度的乳酸值，并有助于糖尿病的诊断和治疗。

2.5纳米材料在人体组织方面的应用

纳米材料在生物医学领域的应用相当广泛，除上面所述内容外还有如基因治疗、细胞移植、人造皮肤和血管以及实现人工移植动物器官的可能。

目前，首次提出纳米医学的科学家之一詹姆斯贝克和他的同事已研制出一种树形分子的多聚物作为DNA导入细胞的有效载体，在大鼠实验中已取得初步成效，为基因治疗提供了一种更微观的新思路。

纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗（疏通脑血管中的血栓，清除心脏脂肪沉积物，吞噬病菌，杀死癌细胞，监视体内的病变等）^［12］；还可以用来进行人体器官的修复工作，比如作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行或使引起癌症的DNA突变发生逆转从而延长人的寿命。将由硅晶片制成的存储器（ROM）微型设备植入大脑中，与神经通路相连，可用以治疗帕金森氏症或其他神经性疾病。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。

瑞典正在用多层聚合物和黄金制成医用微型机器人，目前实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段^［13］。

纳米材料所展示出的优异性能预示着它在生物医学工程领域，尤其在组织工程支架、人工器官材料、介入性诊疗器械、控制释放药物载体、血液净化、生物大分子分离等众多方面具有广泛的和诱人的应用前景。随着纳米技术在医学领域中的应用，临床医疗将变得节奏更快，效率更高，诊断检查更准确，治疗更有效。

参考文献

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［13］姜忠义，成国祥.纳米生物技术.北京：化学工业出版社，2003：131

Application of Nanometer Materials in Biomedicine

LI XiaPENGShujinZHANGYunlong

(1.Department of Chemical Engineering of Huhehaote Vocational College,010051;

2.College of Chemistry and Material Science of Sichuan Normal University，610068；

3. Geography College of Nanjing Normal University,210097)

作者：李　霞　彭蜀晋　张云龙

金刚石生物技术论文 篇3：

零污染的煤处理技术等

有没有可能用煤炭发电，而对环境污染几乎为零?答案是肯定的，但成本很高。为了突破成本制约，德国亚琛技术大学的6个研究所联合进行了零污染发电厂技术开发。其原理是，煤粉将不再用含有79％的氮和其它微量气体的空气来燃烧，而是采用纯氧。这样可以减少80％的废气排放，相应的也就减少了氧化氮的排放。剩余的20％废气几乎只有二氧化碳，可以毫不费力采用技术手段进行分离、收集。收集起来的二氧化碳可加压储存在地底下；或者采用深冷法，使之变成冰块，沉入深海。相比较，采用纯氧燃烧的成本主要在于纯氧的制取。为此，亚琛技术大学的专家发明了在高于800摄氏度下的陶瓷蜂窝催化裂解工艺，此法可以较低成本地使空气中的氮和氧分离，获得纯氧。

不用擦拭的纳米眼镜

由德国波恩大学生物学教授维海默·巴特罗特发现的“莲花效应”最新被用于人造眼镜玻璃上，德国蔡司公司发明了一种新工艺，用此工艺加工的镜片不容易被弄脏，容易清洁，而且透明度很好。这种加工后的镜片表面形成纳米结构，具有莲花叶一样的特性，即灰尘颗粒无法在表面立足，碰到水就会顺水流走。这就非常便于镜片的清洗。蔡司公司是世界著名光学镜片生产商，高附加值的蔡司镜头享誉全球，纳米镜片的发明使该公司能生产更轻、更薄的高质量镜片。目前，这样一片纳米镜片在德国市场上约售56欧元。

顾　钢

趣味吸入器

澳大利亚研制出一种既可当玩具又能做医疗器械的趣味吸入器。据调查，30％-70％的哮喘病儿童不能按时进行药物治疗。而趣味吸入器带有蜂鸣哨和旋转盘，通过吸气可带动这些附带的玩具，因此对痛恨传统吸入器治疗的哮喘儿童可能具有吸引力。

新型水下清淤机械

日本福岗渔船厂研制生产出两种新型的水下清淤机；一种是牵引式水下清淤机，是由水面船只的牵引作动力在水下往返清淤作业；另一种为潜水自行走式水下清淤机，它是自带动力将清除的淤积物传输到水面的运泥船再运走淤泥。这两种新型的水下清淤机械可以用于河道、水库、湖泊、港口、渔塘、海滩等场所的清淤作业。比传统采用挖掘机清淤的方法提高功效8倍以上。

适合沙漠生长的绿化植物

日本东京大学生物技术开发中心采用基因技术培育出一种适合在沙漠里生长的绿化植物——红刺槐。这种植物是以刺槐为基础，把红树、仙人掌的耐早基因通过细胞融合和转移技术而培育出来的，它具有红树能过滤和吸收盐分中的水分、仙人掌极耐干旱和刺槐不需要肥料的三大特性，因而能够在沙漠里生长。目前，这种红刺槐正在撒哈拉沙漠大面积试种成功，有利于促进沙漠的绿化。

多功能防盗手提箱

日本康迪尔电子公司研制生产了一种新型的多功能防盗手提箱。这种手提箱具有发警报、释放烟幕和喷标示剂三种防盗防失功能。当手提箱丢失或被歹徒抢走时，只需要按一下戴在手指上的戒指型遥控开关，则可启动手提箱上的装置，手提箱则会发出报警信号，同时从提手上喷出烟雾和染色雾剂，使歹徒无法逃走，同时也为警方追捕和破案留下了线索标记。

新型太阳能照明灯

日本东京大光株式会社研制生产了一种新型的太阳能电源照明灯，这种灯为双翼太阳能电池板加防雨结构的室外露天照明灯，适合于道路、广场照明。电池板张开的双翼在阴天或弱光下也能工作，按一年计算，电池板的能量平均每天能保证照明7小时，两块电池板可以轮流贮备供电。这种太阳能照明灯已投入实际使用。

平　远

预防牙周炎的新牙刷

最近，美国里奇公司开发出一种新式电动牙刷。它能在刷牙时从牙齿根部将里面的污垢统统用电动泡沫清除干净，丝毫也不伤害牙根和牙床。使用时，电动牙刷上的电动泡沫会喷射出一丝丝泡沫水柱。这些强有力的泡沫水柱能出色地往返于每条牙缝之间，在无任何疼痛和伤害的情况下，瞬间将齿垢等清理得一千二净。该电动牙刷只需一节3号电池就可连续使用120分钟，方便经济。

后背闪光的欢快舞蹈服

韩国一家服装公司研制出一种能在黑暗中烁烁闪光的舞蹈服装。该舞蹈服在结构上充分体现出“暗亮搭配分明”的彼此兼容的反差效果，十分抢眼。该服装在制作时是将光纤材料同时编织进西服衣料里，并根据演出的需要来设计衣服上的光图案。控制光纤维发光强度的技术和器件，是用作光源的发光二极管和内藏式微型计算机芯片。它们能得心应手地控制各种光图案发出美仑美奂的光彩快感。

平时人们在穿上该衣服时只要不通电源也看不出与日常服装有多大的区别。需要时，只要将口袋里的微型开关接通，整套衣服就会发出熠熠生辉的耀眼光芒。

徐新明

低温放电烧结技术

即对金属的粉体粒子加以高压，使之发生放电等离子体，活化粒子表面，从而促进烧结的新技术。其特点是，在从200－1000℃低温范围内进行烧结。以往的烧结法，是对金属等离子加以每平方厘米200－300公斤的低压，使之在高温下烧结。但这种方法不适宜用于非晶合金的烧结，非晶合金在高温下即会变成结晶化，而且由于烧结时间较长，在烧结过程中往往促进了结晶的形成。实现低温烧结，可使烧结时间缩短到原来的1／20以下，从而使以往一直颇为伤脑筋的钛、铝系合金等烧结度变得轻而易举，而且，过去曾被视为不能烧结的材料也能采用该技术进行烧结。因此，为开发崭新的复合材料、精密陶瓷等材料开辟了道路。

范世忠

红外线火警雷达

意大利汉诺电子公司已研制生产出一种红外线大范围火警雷达。这种雷达能以每两分钟旋转扫描360度的频率对20～120公里半径范围内进行扫描，如果连续扫描三次发现监测范围内某处的热源异常(即红外线辐射异常)，便会发出火警警报，以提醒对该处区域进行现场检查并找出可能引起火灾的热源。目前，这种火警雷达已用来对城市的居民区、森林和草原保护区等大范围区域进行监测，有效地预防了火灾的发生。

超高压食品加工技术

目前，最普遍的食品加工技术是加热法，用加热法进行杀菌处理后，食品虽能长期保存，但原有味道不太理想。采用超高压食品加工技术，既可保持食品新鲜，又能使其营养不被破坏。超高压加工法关键在于加压技术，需要有一个压力泵这样一个加压装置。压力会引起蛋白质分子结构的改变，同时也会引起细胞结构的改变。围在细胞表面的细胞膜是由蛋白质构成的，在加工食品时，最早引起蛋白质变性的是细胞膜。加热会使蛋白质分子结合受到破坏，而加压却能保持其原来形状。加热时细胞受到破坏，细胞液流出后进入肉汤中，食用时肉质有一种干巴感。而加压仅使蛋白质变性，细胞膜不会损坏，细胞液仍然留在细胞内，肉质整体仍然与生肉相似，维生素也会保持完整。

镜面研磨技术

这项技术可研磨硅片和碳硅硬质合金特硬表面至表面糙度1.5

纳米以下，比以前的研磨技术提高10倍。过去认为金刚石不可能研磨，此项技术不仅可以研磨金刚石，而且预期在工业上可作为高效而成本低的技术得到广泛应用。用硬质磨料加金属和结合剂等做砂轮，砂轮表面粗糙不平，如磨料粒度增大，研磨面也越粗。但粒度太细则研磨粉屑溢满磨料粒面，造成堵塞和打滑，阳碍研磨。故普遍的研磨法达不到镜面研面。如要做到镜面研磨表面，研磨工艺必须另外抛光加工。砂轮在研磨加工过程中，由电解作用溶化砂轮结合材料进行修整，使磨料在研磨时始终不露出，不发生堵塞和打滑。砂轮是用o.3微米的金刚石磨料及铸铁结合材料，电解条件作最佳调整，故镜面研磨可达到1.5纳米以下的表面糙度，使通常需要9道加工过程的半导体圆片研磨降到2道加工即可。此项技术还可研磨单晶和烧结金刚石并达到镜面要求。以往金刚石的研磨加工，需长时间抛光，现在抛光时间已可缩短10--100倍。

低温100％分解二氧化碳技术

这是一项前所未有的新技术，它利用磁铁矿粒子依催化剂，以接近100％的效率将引起地球温室效应的“罪魁祸首”二氧化碳分解成碳和水。迄今的二氧化碳分解法分解效率仅为10--30％，且需500--1000℃的高温。新技术分解效率达到96％以上，且只需270--300℃的温度。以前被认为最有前途的二氧化碳分解法是博希法和萨巴迪法，两法都是使二氧化碳与氢反应而将二氧化碳分解。博希法用钢棉作催化剂，因副反应产生一氧化碳和甲烷，分解率仅10--30％，能耗大，且在高温下使用氢，有爆炸危险。萨巴迪法用钌和镍作催化剂，因钌昂贵，且反应温度需达到1000℃。而新技术用作催化剂的是磁铁矿，价格低廉，原有两法存在的许多问题都可消除。

喷镀铜合金的船底防污技术

喷镀金属本不是一项稀罕的技术，以往的喷镀，其熔敷温度一般在100℃以上，这很难对易熔、易燃的材料进行喷镀。而新技术关键在于金属本身的直径极细微，仅为50微米，因此，热发散甚快，不使喷射出来的空气温度上升。用铜、锌合金的黄铜和铜、镍合金的铜镍防腐合金，把船底分成两半，一半喷镀黄铜，另一半喷镀铜镍防腐合金。由于船底的铁板事先涂敷一层使加工面成为砂纸状的特殊涂料，因此喷镀上去的合金能牢固地附着于加工面，并获得较高的强度。过去，为防止海洋生物附着船底，大多使用含有有机物化合的涂料，但它污染性大，而铜合金对环境无不良影响，又可防止生物附着船底。