在日前舉行的美國醫學物理學家學會上（American Association of Physicists in Medicine ，AAPM），北卡羅來納大學一隊由納米材料科學家、醫學物理學家和癌癥生物學家組成的團隊向外界展示了他們最新的研究成果，一種由尖頭碳納米管構成的低成本X射線球管，目前，研究人員正開發利用這種微細技術來對人類乳腺組織、實驗動物和放療后的癌癥進行成像，以及發展比傳統X射線管更容易控制的方法來照射細胞。
 
      目前醫院中應用的典型X射線機是采用一種“熱”真空管驅動的，該種技術可以追溯到20世紀初。在這種管內，一個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，加速的電子打倒陽極靶上，從而產生X射線。由于撞擊會產生大量熱（主要的能量消耗形式），故靶需要水冷。
 
      北卡羅來納大學的Sha Chang, Otto Zhou和其同事們所開發的冷X射線管，采用了小草尖樣包裹的碳納米管取代了鎢絲。當有電壓時，納米管的尖端瞬時發出電子。Chang說：“大家可把每一個納米管都想象成一座建筑物頂部的避雷針，避雷針尖端的高電場可吸引云端來的電流。我們的碳納米管發射電子時應用的是類似的原理。”
 
      該種碳納米管的特征之一是可瞬間開啟或關閉，這一特點使其可與監測小動物呼吸或心跳的設備同步。而現有的X射線技術在這方面有困難，很難補償由實驗動物呼吸造成的模糊。目前，該研究小組利用碳納米管建立了微型掃描器，并對實驗室小動物的內部解剖進行了成像。
 
      這種納米管設備還可提高人類的癌癥成像質量和治療。應用多個納米管X射線源組成的序列，乳腺成像在幾秒內即可完成。Chang表示，第一代用來進行高速圖像引導放射治療的以納米管為基礎的成像系統的臨床試驗將于今年夏季進行。