Kim cương nano nhỏ hơn nhiều so với kim cương thông thường, chỉ có đường kính 4-5 nano mét (1 nano m = 1 phần triệu mm), có hình dáng như những quả bóng đá nhỏ và là sản phẩm thứ phẩm của mỏ và quá trình tinh chế.
Gần đây, các nhà khoa học còn tìm ra một đặc tính khác của những viên kim cương siêu nhỏ này: đó là cảm ứng sinh học và tác nhân phân phối thuốc có thể thẩm thấu tế bào mà không gây hại cho tế bào.
Nghiên cứu trên sử dụng các phần tử kim cương nano huỳnh quang (NDP), vật liệu phù hợp trong máy dò khả năng cảm ứng phân tử sinh học từ protein cho đến ADN, Milos Nesladek, điều phối viên của nhóm nghiên cứu, một nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Vật liệu, Imec, Bỉ cho biết. Một máy dò như thế được đặt trong tế bào, có thể phát hiện và tập hợp thông tin về các quá trình sinh học ở cấp độ nano, đặc biệt quan trọng trong phát hiện các thay đổi tiền ung thư. NDP có độ tương thích sinh học cao và có khả năng lưu trú bên trong tế bào trong một thời gian dài mà không làm thay đổi cấu trúc tế bào. Chúng mang tính không xâm lấn, nghĩa là chúng có thể xâm nhập màng tế bào mà không làm tổn hại đến các chức năng tế bào.
Công dụng nữa của kim cương nano như một cảm ứng sinh học để phát hiện ung thư và chuyển đổi các thành phần tế bào
Tầm quan trọng của NDP, được nhấn mạnh trong nghiên cứu này, nằm ở khả năng phát hiện các thay đổi tiền ung thư cũng như điều chỉnh sửa chữa lại các thay đổi này. Các phân tử sinh học có thể gắn với bề mặt NDP, và có thể được mang vào bên trong tế bào để đo và thay đổi các thành phần sinh học bên trong tế bào. Dạng phân phối thuốc này cho phép “giải phóng thuốc trong tế bào với các chi tiết không thể sánh kịp”, Fedor Jelezko, giám đốc Viện Thị giác Lượng tử tại Đại học Ulm, Đức cho biết.
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học đã thử nghiệm tính hiệu quả của kim cương nano trong ứng dụng phân phối thuốc tới tế bào. Nhóm Vật liệu Nano Drexel đã gọi sức mạnh kim cương nano như “một trong những vật liệu nano carbon hứa hẹn nhất trong phân phối thuốc tới tế bào…Chúng mang lại một bề mặt lớn có thể tiếp cận và một quy trình hoá học có thể thiết kế, các đặc tính quang học, nhiệt học và cơ học độc đáo, và không gây độc”.
Năm 2011, một phó giáo sư công nghệ sinh học y khoa tại Đại học Northwestern đã hoàn thành một nghiên cứu cho thấy kim cương nano hiệu quả trong việc chống lại các căn bệnh ung thư khó điều trị. Dean Ho và nhóm nghiên cứu đã bọc một lượng thuốc hoá trị có thể gây chết người bằng kim cương nano, và áp dụng cho các khối u trên chuột. Khối u giảm đi đáng kể , tăng tỷ lệ sống sót, và không hề có bất kể tác dụng độc tính nào trên mô.