美研制出碳納米管X射線球管

　　在日前舉行的美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)家學(xué)會(huì)上（American Association of Physicists in Medicine ，AAPM），北卡羅來(lái)納大學(xué)一隊(duì)由納米材料科學(xué)家、醫(yī)學(xué)物理學(xué)家和癌癥生物學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)向外界展示了他們新的研究成果，一種由尖頭碳納米管構(gòu)成的低成本X射線球管，目前，研究人員正開發(fā)利用這種微細(xì)技術(shù)來(lái)對(duì)人類乳腺組織、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和放療后的癌癥進(jìn)行成像，以及發(fā)展比傳統(tǒng)X射線管更容易控制的方法來(lái)照射細(xì)胞。

　　目前醫(yī)院中應(yīng)用的典型X射線機(jī)是采用一種“熱”真空管驅(qū)動(dòng)的，該種技術(shù)可以追溯到20世紀(jì)初。在這種管內(nèi)，一個(gè)類似于白紙燈泡中的鎢金屬絲被加熱到1000攝氏度，這種熱度使得鎢絲釋放出電子，加速的電子打倒陽(yáng)極靶上，從而產(chǎn)生X射線。由于撞擊會(huì)產(chǎn)生大量熱（主要的能量消耗形式），故靶需要水冷。

　　北卡羅來(lái)納大學(xué)的Sha Chang, Otto Zhou和其同事們所開發(fā)的冷X射線管，采用了小草尖樣包裹的碳納米管取代了鎢絲。當(dāng)有電壓時(shí)，納米管的瞬時(shí)發(fā)出電子。Chang說(shuō)：“大家可把每一個(gè)納米管都想象成一座建筑物頂部的避雷針，避雷針的高電場(chǎng)可吸引云端來(lái)的電流。我們的碳納米管發(fā)射電子時(shí)應(yīng)用的是類似的原理。”

　　該種碳納米管的特征之一是可瞬間開啟或關(guān)閉，這一特點(diǎn)使其可與監(jiān)測(cè)小動(dòng)物呼吸或心跳的設(shè)備同步。而現(xiàn)有的X射線技術(shù)在這方面有困難，很難補(bǔ)償由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物呼吸造成的模糊。目前，該研究小組利用碳納米管建立了微型掃描器，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室小動(dòng)物的內(nèi)部解剖進(jìn)行了成像。

　　這種納米管設(shè)備還可提高人類的癌癥成像質(zhì)量和治療。應(yīng)用多個(gè)納米管X射線源組成的序列，乳腺成像在幾秒內(nèi)即可完成。Chang表示，代用來(lái)進(jìn)行高速圖像引導(dǎo)放射治療的以納米管為基礎(chǔ)的成像系統(tǒng)的臨床試驗(yàn)將于今年夏季進(jìn)行。

【編 輯:侯 婷】