during pre-treatment, which is typi

during pre-treatment, which is typically based on various washing steps with oxygenating acids that remove residual graphene. Also in contrast to the other discussed carbon nanomaterials, and as a result of the high amount of oxygen species (mainly carboxyl groups) at the surface, nanodiamond forms very stable aqueous dispersions with high zeta-potentials. However, proper protocols for dispersing individual nanodiamonds have only been established around ten years ago, which explains the comparatively sparse publication record on biological interactions with nanodiamond.
The current (early) consensus on the biocompatibility of NDs is that they are nontoxic for eukaryotic cells [70–73]. NDs are assumed to have the highest biocompatibility in comparison to all other carbon-based nanomaterials including carbon blacks, single- and multi-walled nanotubes, and fullerenes [74]. Studies on the impact of NDs on small organisms or prokaryotes are rare, but results more recently drifted into a slightly adverse direction. Though Mohan et al. reported the nontoxic nature of NDs with no detectable stress for the worm Caenorhabditis elegans [75], Lin et al. assumed that NDs might be more toxic for microorganisms than for animal/human cells. This was tentatively confirmed by investigating the toxic properties of 5 nm and 100 nm NDs on the protozoa Paramecium caudatum and Tetrahymena thermophile. While smaller NDs were more toxic than bigger particles, carboxylated NDs were less toxic than the non-carboxylated NDs. Although the measured toxicity was relatively low, it was found to be significant [21]. A study on embryonic stem cells was the first hint that NDs might be toxic for eukaryotic cells. Here, carboxylated and oxidized detonation diamonds (4–5 nm) purified by acid treatment were found to induce DNA damage [76]. First studies on the impact of NDs on bacteria were microscopic investigations. For these, high ND concentrations were applied leading to the coverage of bacterial cells [77,78]. Shortly afterwards, Beranova et al. demonstrated the inhibiting effects of detonation ND on E. coli growth [79]. The same authors reported that detonation NDs are antibacterial, while larger diamond nanoparticles obtained from milling are not [80]. This study lacked an explanation for the antibacterial properties of detonation ND, but it was suggested that untreated NDs are more effective in killing bacteria than the oxidized form. In our own study [81], which was published around the same time as Beranova’s paper, we found that the antibacterial activity of ND strongly depends on its surface chemistry. While fully carboxylated NDs do not show any antibacterial activity, NDs that are merely partially oxidized show very high antibacterial activity that is similar in potency to silver nanoparticles. Most likely, carboxyl anhydride groups and other reactive oxygen groups on the ND surface are the cause for the strong effect. These findings are somewhat complicated by the fact that the surface chemistry of nanodiamonds is not very well controlled by manufacturers [82], which might explain the differing findings regarding the biocompatibility of ND. Additionally, and analogous to the other described CNMs, we found that the antibacterial effect of ND disappears after contact with biomolecules from nutrition media, most likely due to unspecific reactions with media biomolecules [81,83].
Since nanodiamonds can be semi-conductive as a result of defects in the crystal lattice, NDs have the potential for photocatalytic activity, as could be demonstrated by Jang et al. [84]. However, at the point of writing, an enhancement of the antibacterial effect of ND that is caused by photocatalytic activity has not yet been reported.
2.5. Diamond-Like Carbon, Diamond Thin Films
Diamond-like carbon (DLC) is a class of carbon coatings. Although they are not colloids per se, the comparison of these coatings with dispersed CNMs is valuable for understanding the antibacterial action of CNMs in general. DLC coatings have attracted great attention from the biomaterials community because they impart biocompatibility, chemical inertness, a low friction coefficient, high hardness, wear and corrosion resistance to medical device surfaces [85,86]. DLC consists of amorphous carbon and/or carbon crystallites and possesses a disordered structure with a mixture of sp2 and sp3 hybridized carbon [87] (Figure 5a). Depending on the sp2/sp3 ratio, the properties of DLC can vary significantly. Ultrananocrystalline diamond (UNCD) is very similar to DLC, but has a higher sp3 content and distinct nanocrystalline domains.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในระหว่างรักษาก่อน ซึ่งเป็นไปตามขั้นตอนซักผ้าต่าง ๆ พร้อมเพิ่มออกซิเจนกรดที่เอากราฟีนที่เหลือ ยัง ข้าม nanomaterials กล่าวคาร์บอนอื่น และเป็นผลมา จากจำนวนออกซิเจนชนิด (ส่วนใหญ่กลุ่ม carboxyl) ที่พื้นผิวสูง nanodiamond ฟอร์ม dispersions อควีมีเสถียรภาพมากศักยภาพใหม่ของซีตาสูง อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลที่เหมาะสมสลายละ nanodiamonds เท่าก่อรอบสิบปี ซึ่งอธิบายคอร์ดสิ่งพิมพ์ค่อนข้างห่างจากปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพกับ nanodiamondThe current (early) consensus on the biocompatibility of NDs is that they are nontoxic for eukaryotic cells [70–73]. NDs are assumed to have the highest biocompatibility in comparison to all other carbon-based nanomaterials including carbon blacks, single- and multi-walled nanotubes, and fullerenes [74]. Studies on the impact of NDs on small organisms or prokaryotes are rare, but results more recently drifted into a slightly adverse direction. Though Mohan et al. reported the nontoxic nature of NDs with no detectable stress for the worm Caenorhabditis elegans [75], Lin et al. assumed that NDs might be more toxic for microorganisms than for animal/human cells. This was tentatively confirmed by investigating the toxic properties of 5 nm and 100 nm NDs on the protozoa Paramecium caudatum and Tetrahymena thermophile. While smaller NDs were more toxic than bigger particles, carboxylated NDs were less toxic than the non-carboxylated NDs. Although the measured toxicity was relatively low, it was found to be significant [21]. A study on embryonic stem cells was the first hint that NDs might be toxic for eukaryotic cells. Here, carboxylated and oxidized detonation diamonds (4–5 nm) purified by acid treatment were found to induce DNA damage [76]. First studies on the impact of NDs on bacteria were microscopic investigations. For these, high ND concentrations were applied leading to the coverage of bacterial cells [77,78]. Shortly afterwards, Beranova et al. demonstrated the inhibiting effects of detonation ND on E. coli growth [79]. The same authors reported that detonation NDs are antibacterial, while larger diamond nanoparticles obtained from milling are not [80]. This study lacked an explanation for the antibacterial properties of detonation ND, but it was suggested that untreated NDs are more effective in killing bacteria than the oxidized form. In our own study [81], which was published around the same time as Beranova’s paper, we found that the antibacterial activity of ND strongly depends on its surface chemistry. While fully carboxylated NDs do not show any antibacterial activity, NDs that are merely partially oxidized show very high antibacterial activity that is similar in potency to silver nanoparticles. Most likely, carboxyl anhydride groups and other reactive oxygen groups on the ND surface are the cause for the strong effect. These findings are somewhat complicated by the fact that the surface chemistry of nanodiamonds is not very well controlled by manufacturers [82], which might explain the differing findings regarding the biocompatibility of ND. Additionally, and analogous to the other described CNMs, we found that the antibacterial effect of ND disappears after contact with biomolecules from nutrition media, most likely due to unspecific reactions with media biomolecules [81,83].ตั้งแต่ nanodiamonds สามารถกึ่งนำไฟฟ้าที่เป็นผลมาจากข้อบกพร่องในตาข่ายคริสตัล NDs มีศักยภาพสำหรับกิจกรรมกระ ตามที่สามารถแสดงโดยจาง et al. [84] อย่างไรก็ตาม จุดเขียน เพิ่มประสิทธิภาพของผลต้านเชื้อแบคทีเรียของ ND ที่เกิดจากกิจกรรมกระมียังไม่ได้รายงาน2.5 เหมือนเพชรคาร์บอน ฟิล์มบางเพชรคาร์บอนคล้ายเพชร (DLC) เป็นชั้นของเคลือบคาร์บอน ถึงแม้จะไม่คอลลอยด์เพิ่มต่อ การเปรียบเทียบกับ CNMs กระจายเคลือบเหล่านี้มีคุณค่าทำความเข้าใจการดำเนินการต้านเชื้อแบคทีเรียของ CNMs ทั่วไป เคลือบ DLC ได้ดึงดูดความสนใจจากผู้ชุมชนเนื่องจากพวกเขาบอก biocompatibility เฉื่อยทางเคมี ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ความ แข็งสูง สวมใส่และความต้านทานการกัดกร่อนที่พื้นผิวอุปกรณ์ทางการแพทย์ [85,86] ดี DLC ประกอบด้วยสัณฐานคาร์บอนหรือคาร์บอน crystallites และมีการลำดับโครงสร้าง มีส่วนผสมของ sp2 และ sp3 ไฮบริดคาร์บอน [87] (รูป 5a) ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน sp2/sp3 คุณสมบัติของ DLC สามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เพชร Ultrananocrystalline (UNCD) คล้ายกับ DLC แต่มีโดเมน nanocrystalline เนื้อหา และแตกต่างของ sp3 สูงกว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในช่วงก่อนการรักษาซึ่งมักจะขึ้นอยู่กับขั้นตอนการซักผ้าต่างๆที่มีกรดออกซิเจนที่เอาแกรฟีนที่เหลือ นอกจากนี้ในทางตรงกันข้ามกับวัสดุนาโนคาร์บอนอื่น ๆ ที่กล่าวถึงและเป็นผลมาจากจำนวนเงินที่สูงของออกซิเจน (ส่วนใหญ่กลุ่ม carboxyl) ที่พื้นผิวรูปแบบ nanodiamond กระจายน้ำมีเสถียรภาพมากสูง Zeta-ศักยภาพ อย่างไรก็ตามโปรโตคอลที่เหมาะสมสำหรับการกระจาย nanodiamonds บุคคลที่ได้รับการยอมรับไปทั่วเพียงสิบปีที่ผ่านมาซึ่งจะอธิบายบันทึกสิ่งพิมพ์เบาบางเมื่อเทียบกับการโต้ตอบทางชีวภาพกับ nanodiamond
ปัจจุบัน (ต้น) ฉันทามติเกี่ยวกันได้ทางชีวภาพของ NDS ก็คือว่าพวกเขาจะปลอดสารพิษสำหรับเซลล์ยูคาริโอ [70-73] NDS จะถือว่ามีกันได้ทางชีวภาพสูงที่สุดเมื่อเทียบกับทุกวัสดุนาโนคาร์บอนอื่น ๆ รวมทั้งคนผิวดำคาร์บอนนาโนทิวบ์เดียวและหลายผนังและฟูลเลอรี [74] การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของ NDS ต่อสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กหรือ prokaryotes เป็นของหายาก แต่ผลเมื่อเร็ว ๆ นี้ลอยเข้าไปในทิศทางที่ไม่พึงประสงค์ออกไปเล็กน้อย แม้ว่าโมฮัน, et al รายงานธรรมชาติปลอดสารพิษของ NDS โดยไม่มีการตรวจพบความเครียดสำหรับ elegans หนอน Caenorhabditis [75], หลิน, et al สันนิษฐานว่า NDS อาจจะเป็นพิษมากขึ้นสำหรับจุลินทรีย์กว่าสัตว์ / เซลล์ของมนุษย์ นี้ได้รับการยืนยันแน่นอนโดยการตรวจสอบคุณสมบัติที่เป็นพิษ 5 นาโนเมตรและ 100 นาโนเมตรบน NDS caudatum โปรโตซัวและ Paramecium Tetrahymena thermophile ในขณะที่มีขนาดเล็กลง NDS เป็นพิษมากขึ้นกว่าอนุภาคที่ใหญ่กว่า NDS carboxylated เป็นพิษน้อยกว่าไม่ใช่ carboxylated NDS แม้ว่าความเป็นพิษที่วัดได้ค่อนข้างต่ำมันก็พบว่ามีความสำคัญ [21] การศึกษาเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนเป็นคำใบ้แรกที่ NDS อาจจะเป็นพิษต่อเซลล์ยูคาริโอ นี่ carboxylated และออกซิไดซ์เพชรระเบิด (4-5 นาโนเมตร) บริสุทธิ์โดยการรักษากรดที่พบว่าก่อให้เกิดความเสียหายของดีเอ็นเอ [76] การศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับผลกระทบของ NDS แบคทีเรียมีการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ เหล่านี้มีความเข้มข้นสูง ND ถูกนำไปใช้นำไปสู่การคุ้มครองของเซลล์แบคทีเรีย [77,78] หลังจากนั้นไม่นาน Beranova et al, แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของการยับยั้งระเบิด ND ต่อการเจริญเติบโต E. coli [79] ผู้เขียนเดียวกันมีรายงานว่ามีการระเบิด NDS ต้านเชื้อแบคทีเรียในขณะที่มีขนาดใหญ่อนุภาคนาโนเพชรที่ได้รับจากการกัดไม่ได้ [80] การศึกษาครั้งนี้ขาดคำอธิบายสำหรับคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของระเบิด ND แต่มันก็บอกว่า NDS ได้รับการรักษามีประสิทธิภาพมากขึ้นในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียกว่ารูปแบบออกซิไดซ์ ในการศึกษาของเราเอง [81] ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในช่วงเวลาประมาณเดียวกับกระดาษ Beranova ของเราพบว่ากิจกรรมการต้านเชื้อแบคทีเรียของ ND ขอขึ้นอยู่กับสารเคมีที่พื้นผิวของมัน ในขณะที่ NDS carboxylated อย่างเต็มที่ไม่แสดงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียใด ๆ NDS ที่มีเพียงบางส่วนออกซิไดซ์แสดงสูงมากฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่คล้ายในอำนาจที่จะอนุภาคเงิน ส่วนใหญ่แล้ว carboxyl กลุ่มสารประกอบและกลุ่มอื่น ๆ ออกซิเจนบนพื้นผิว ND เป็นสาเหตุสำหรับผลที่แข็งแกร่ง การค้นพบนี้มีความซับซ้อนบ้างโดยความจริงที่ว่าเคมีพื้นผิวของ nanodiamonds ไม่ได้ถูกควบคุมอย่างดีโดยผู้ผลิต [82] ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าผลการวิจัยที่แตกต่างกันเกี่ยวกับการกันได้ทางชีวภาพของดาโคตา นอกจากนี้และคล้ายคลึงกับอื่น ๆ ที่อธิบาย CNMs เราพบว่ามีผลต่อการต้านเชื้อแบคทีเรียของ ND หายไปหลังจากการสัมผัสกับสารชีวโมเลกุลจากสื่อโภชนาการส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยากับสารชีวโมเลกุล unspecific สื่อ [81,83]
ตั้งแต่ nanodiamonds สามารถกึ่งตัวนำเป็นผลมาจากข้อบกพร่องในผลึกตาข่าย, NDS มีศักยภาพในการทำกิจกรรมออกไซด์เช่นอาจจะมีการแสดงโดยจาง et al, [84] อย่างไรก็ตามในประเด็นของการเขียน, การเพิ่มประสิทธิภาพของผลต้านเชื้อแบคทีเรียของ ND ที่เกิดจากกิจกรรมออกไซด์ยังไม่ได้รับรายงาน
2.5 เพชรคาร์บอนคล้ายเพชรฟิล์มบาง
เพชรเหมือนคาร์บอนไดออกไซด์ (DLC) เป็นชั้นของการเคลือบคาร์บอน แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้คอลลอยด์ต่อ se เปรียบเทียบเคลือบเหล่านี้กับการแพร่ระบาด CNMs มีค่าสำหรับการทำความเข้าใจการดำเนินการต้านเชื้อแบคทีเรียของ CNMs ทั่วไป เคลือบ DLC ได้ดึงดูดความสนใจที่ดีจากชุมชนวัสดุชีวภาพเพราะพวกเขาบอกกันได้ทางชีวภาพ, ความเฉื่อยเคมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ, ความแข็งสูงสวมใส่และความต้านทานการกัดกร่อนพื้นผิวอุปกรณ์ทางการแพทย์ [85,86] DLC ประกอบด้วยสัณฐานคาร์บอนและ / หรือคาร์บอน crystallites และครอบครองโครงสร้างระเบียบที่มีส่วนผสมของ SP2 และ SP3 คาร์บอนไฮบริด [87] (รูป 5A) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอัตราการ SP2 / SP3 สมบัติของ DLC สามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ Ultrananocrystalline เพชร (UNCD) จะคล้ายกับ DLC แต่มีปริมาณที่สูงขึ้น SP3 และโดเมน nanocrystalline ที่แตกต่างกัน