医疗领域所用的材料与人类健康息息相关。医疗技术的发展，对医疗材料的品种和质量提出了更高的要求，为金刚石材料的应用开拓出一片新的市场：金刚石具有硬度高、耐磨性好、稳定性好、生物相容性好等优异性能，可以制成超锋利的刀片或以薄膜形式镀到手术刀具上以增加刀具的寿命，可以作为涂层用于人体植入材料中以缓和排斥反应，也可以作为运输药物、标记特征的靶向材料。

我们分别从医用刀具、医用材料和医药领域等3方面介绍金刚石材料的独特优势、总结金刚石材料在医疗领域的应用情况，并对其存在的问题和未来的发展做出-展望。

1 医用刀具

用于组织切除的手术刀具对材料的硬度、耐磨性、稳定性与生物相容性等指标要求很高。金刚石材料不仅能满足相关要求，而且以其制备的刀具在手术过程中对手术部位的挤压、撕拉损伤小，伤口边缘整齐、易愈合。目前，金刚石手术刀具主要用于眼科、神经外科、骨科及口腔科，以及生物组织切片等。

1.1 眼科用手术刀具

人眼的神经结构复杂多变，软组织有丰富的色素和血管，对材料的安全性和刀具的结构提出了很高的要求。金刚石材料强度高、硬度高，可以根据不同需求制备不同刀刃结构的金刚石手术刀具(如图1所示)。金刚石手术刀可用于小切口白内障人工晶体植入术、玻璃体切割术、角膜移植术、青光眼手术、放射状角膜切开术等[1-2]。DAWSON等[3]通过实验得出：对于角膜自发慢性上皮缺陷，使用金刚石手术刀清创可显著减少表面基质，降低相对硬度、提高治疗效率。

(a) 眼科手术刀外形及尺寸

(b)眼科手术金刚石刀具位置(c)非穿透性新虹膜切口手术图1 眼科中的金刚石手术刀具[4-5]

1.2 神经外科

金刚石手术刀的刀刃锋利、机械性能好并具有弹性，且反复使用时锐度保持稳定，切口精度高、力度可视，可用于神经外科血管手术、整形手术等[6-7]。图2所示为不同刀片形状角度的神经外科金刚石手术刀具。

图2 神经外科中的金刚石刀具[8]

1.3 骨科

骨科整形手术要求快速切除骨组织，并控制切割产生的摩擦热量。手术使用的切割线如图3所示，其中含钎焊金刚石(图3a)，焊丝精细，能够在横切面上去除组织并避免不必要的骨损伤(图3b)。

(a)金刚石切割线细节图(b)金刚石切割线手术使用方法图3 骨科中的金刚石刀具[9]

1.4 牙科

金刚石刀具已在牙科领域广泛应用于牙齿的钻孔、磨削等。刀具头部以钎焊、烧结或电镀的方式固定细小金刚石颗粒(粒度尺寸20～200 μm)，可以提高刀具锋利度和耐磨性，提高切削效率[10]。

图4所示为牙科金刚石刀具。其中，车针(图4a、图4b)主要用于义齿修磨及牙体预备，加工未烧结的氧化锆陶瓷，工具寿命长；磨针用于义齿成型加工，加工玻璃陶瓷等材料，可降低亚表面损伤。

(a)车针头部(b)车针类型(c)磨针图4 牙科金刚石手术刀具[11]

1.5 组织切片

图5所示的生物组织切片刀具中，其刀刃部分采用金刚石刀具，具有切片质量好、无划痕或受压不变形等优点，且在连续切片时可获得更薄的切片，生物相容性好、对细胞损伤小[12]。

图5 生物组织切片刀具[12]

2 医用材料

由于疾病、外伤或者自然衰老等原因，人体组织器官可能遭到损伤或者缺失。为代替这部分组织，人们研究用其他材料做成植入物植入人体，其中，植入物的材料至关重要：为满足人体生理和力学环境，植入物材料要具有良好的耐磨性、抗腐蚀性、生物相容性甚至再生性能[13-14]。根据植入组织的不同，植入材料的选择也有所不同，包括树脂材料、钴、铬、镍、钛等金属或合金材料、不锈钢以及金刚石材料等[15-16]。

2.1 口腔科

现在临床应用的口腔材料大多为树脂材料、钴铬合金和纯钛，其具有一定的耐磨性、耐腐蚀性及生物相容性，但不够理想。纳米金刚石(粒度尺寸1～100 nm)兼有金刚石与纳米材料的特性，例如高硬度、高耐腐蚀性、低摩擦系数、低表面粗糙度、大比表面积、高表面活性、高透明度、高硬度、耐磨性和耐腐蚀性等，以及良好的生物相容性，是更为理想的口腔材料。

胡晓刚等[17]将爆轰法制备的纳米金刚石混入复合树脂，发现其具有更高的硬度和挠曲强度；孙延等[18]在PMMA树脂和纯钛复合材料上，用带过滤的阴极真空等离子电弧镀膜技术镀上纳米金刚石膜，发现：镀上纳米金刚石膜的材料在细胞培养和动物实验中表现出了良好的生物相容性，镀膜后的材料上细胞生长情况比未镀膜的材料好(图6)；材料和镀膜之间结合良好，镀膜后更耐磨损，在人工唾液模拟环境下材料的耐腐蚀性达到口腔医用材料的标准。