Kas yra nanodeimantas?

Nanodeimantas, dar kartais vadinamas detonaciniu nanodeimantu (DND) arba ultradispersiniu deimantu (UDD), susidaro dėl kruopščiai kontroliuojamo sprogimo. Nanodeimantai paprastai išgaunami iš sprogimo susidariusių suodžių naudojant slėgį, šilumą ir rūgštį. Be to, nanodeimantai taip pat gali būti gaminami naudojant grafito pagrindu pagamintus procesus. Šie mažyčiai deimantai naudojami pramonėje, apimančioje platų gaminių asortimentą. Nuo XX amžiaus pabaigos medicininiai tyrimai atskleidė, kad nanodeimantai yra veiksmingi chemoterapinių vaistų tiekimo ir stebėjimo agentai.

Norint gaminti nanodeimantus, anglis yra veikiama detonuojant TNT ir RDX mišinį – du galingus sprogmenis, todėl susidaro suodinga medžiaga, kurioje yra maždaug 5 nanometrų (nm) nanodeimantų. Indas, kuriame įvyko sprogimas, greitai atšaldomas naudojant suslėgtą anglies dioksidą, vandenį arba orą, nes greitesnis aušinimas padidina deimantų išeigą. Tada deimantais apkrauti suodžiai dedami į autoklavą ir aukštu slėgiu verdami rūgštyje, kad iš sprogstamojo indo būtų pašalintos beveik visos priemaišos, pvz., teršiantys metalai, taip pat žemesnės kokybės anglis, kuri negali gaminti deimantų. Nanodeimantai taip pat gali būti sintetinami naudojant grafitą suspensijoje, kuri yra veikiama ultragarso kavitacijos arba pulsuojančio lazerio spindulio.

Nanodeimantai turi labai didelį paviršiaus plotą, palyginti su jų dydžiu, todėl prie jų lengvai prisitvirtina angliavandenilių ir vandens molekulės. Nanodeimantų dalelės taip pat linkusios susikaupti ir stipriai prilipti viena prie kitos. Dėl šių savybių sunku juos valdyti, kartu suteikiant daug galimybių pramonėje ir medicinoje. Pramoniniu požiūriu nanodeimantas naudojamas sausuose tepaluose, plastikų ir gumos armatūrai ir poliravimui, taip pat glaistymo procesuose ir kaip priedas prie variklinių alyvų.

Grupė Šiaurės Vakarų universiteto Evanstono (Ilinojaus valstijoje) mokslininkų įrodė, kad nanodeimantai suteikia didelį medicininį potencialą, kai jie naudojami kartu su priešvėžiniais chemoterapiniais vaistais. Dėl savo grynumo deimantai nėra atakuojami imuninės sistemos, o stipriai jungiasi su vaistų turinčiomis molekulėmis, taip įveikiant navikų polinkį atsispirti vaistams. Dėl savo mažo dydžio nanodeimantas po chemoterapijos procedūrų lengvai nuplaunamas šlapimo takuose. Tyrimai su laboratorinėmis pelėmis, sergančiomis vaistams atspariu vėžiu, parodė, kad vaistai, tiekiami su nanodeimantais, kraujyje išlieka daugiau nei dešimt kartų ilgiau, todėl auglys žymiai sumažėja. Pridėję kontrastinių medžiagų prie nanodeimantų ir naudodami magnetinio rezonanso tomografiją (MRT), Šiaurės Vakarų tyrėjai taip pat parodė, kad jie gali tiksliau sekti chemoterapinių vaistų vietą ir poveikį.