世界上一些最伟大的发现都是偶然发生的。虽然发现钻石粉尘具有作为未来 MRI 造影剂的潜力可能永远不会被视为科学史上的转折点，但它的信号增强特性仍然是一个意外发现，可能会开辟新的可能性：即使注射几天后，钻石粉尘仍会发出明亮的光芒。这是否意味着它有朝一日可能会成为广泛使用的造影剂钆的替代品?

这种重金属在临床上用于检测肿瘤、炎症或血管异常已有 30 多年。它可以增强患处图像的亮度。然而，当钆被注射到患者的血液中时，它不仅会传播到肿瘤组织，还会传播到周围的健康组织。它会滞留在大脑和肾脏中，在最后一次注射后会持续数月至数年。对患者的长期影响尚不清楚。钆还会引起许多其他副作用。多年来，人们一直在寻找替代品。

由于斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所实验室的一项意外发现，碳基材料钻石粉是否会成为一种可接受的替代品?

Jelena Lazovic Zinnanti 博士正在开展一项实验，该实验使用纳米级金刚石颗粒来实现完全不同的目的。这位研究科学家是 MPI-IS 中央科学设施医疗系统负责人，当她将 3 到 5 纳米的颗粒放入明胶制成的微型药物输送胶囊中时，她感到很惊讶。她希望这些胶囊在受热时会破裂。她认为，具有高热容量的金刚石粉末可能会有所帮助。

“我原本打算只用粉末来加热载药胶囊，”耶莱娜回忆道。“我用钆来追踪粉末颗粒的位置。我本想了解装有钻石的胶囊是否会加热得更好。在进行初步测试时，我感到很沮丧，因为钆会从明胶中泄漏出来——就像它从血液中泄漏到患者的组织中一样。我决定不加钆。几天后，当我拍摄 MRI 图像时，令我惊讶的是，胶囊仍然很亮。哇，我想这很有趣!钻石粉末似乎比钆具有更好的信号增强特性。我没想到这一点。”

耶莱娜进一步将钻石粉末注射到活鸡胚胎中。她发现，虽然钆会扩散到各处，但钻石纳米颗粒会留在血管中，不会泄漏出来，而且在 MRI 中会发出明亮的光芒，就像在明胶胶囊中一样。虽然其他科学家已经发表论文展示了他们如何使用附着在钆上的钻石颗粒进行磁共振成像，但从来没有人证明钻石粉末本身可以作为造影剂。

两年后，耶琳娜成为目前发表在《先进材料》杂志上的一篇论文的主要作者。

“为什么钻石尘埃在我们的 MRI 中闪闪发光，这对我们来说仍然是个谜，”Jelena 说道，她与 MPI-IS 物理智能部门的 Metin Sitti 教授和研究人员以及 MPI-IS 邻近研究所 MPI 固态研究中心的 Eberhard Goering 博士一起工作。她只能假设尘埃磁性的原因：“我认为这些微小颗粒含有略带顺磁性的碳。这些颗粒的晶格可能有缺陷，使它们略带磁性。这就是为什么它们的行为像 T 1造影剂(如钆)的原因。此外，我们不知道钻石尘埃是否具有潜在毒性，这一点需要在未来仔细研究。”

如果发现钻石粉是安全且患者能很好地接受的，耶琳娜相信它有可能成为未来 MRI 扫描的新型造影剂，它会沉积在具有异常血管的组织(如肿瘤)中，但不会沉积在健康组织中。