美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)綜合納米研究所（INSI）的科學(xué)家完成了這項開創(chuàng)性的工作,。在2010年4月出版的《自然—納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）雜志上，綜合納米科學(xué)研究所新成員,、生物學(xué)家史蒂文·勒恩荷特作為主要作者,，與同事們共同發(fā)表了相關(guān)的研究文章,。
一類全新物質(zhì)這樣誕生
這篇題為《脂質(zhì)多層光柵》的文章介紹了勒恩荷特本人過去在德國明斯特大學(xué)和卡爾斯魯厄工學(xué)院時設(shè)計出的基于沾筆納米光刻（Dip-Pen Nanolithography, 簡寫為DPN）的新工藝。沾筆納米光刻是一種用鋒利的筆狀工具和“墨水”在固體物質(zhì)表面上勾畫納米級圖形的技術(shù),。勒恩荷特將沾筆納米光刻經(jīng)過改進(jìn),，讓它成為一種讓柔性材料（作為墨水）與堅硬材料結(jié)合從而形成新材料的工藝。
實驗中,，研究人員通過自上而下及自下而上的制造方法,，讓多種柔性納米級物質(zhì)按需要以任意圖案被“刻寫”在預(yù)備好的結(jié)構(gòu)物質(zhì)表面，形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料和器件,。譬如,，用該工藝對脂質(zhì)材料進(jìn)行操作，他們獲得了易溶性光學(xué)衍射光柵,。衍射光柵由多層脂質(zhì)組成,，高度被控制在5納米至100納米之間。
勒恩荷特說,，將柔性材料與硬性材料結(jié)合,，他們獲得了從本質(zhì)上講可以說是全新的一類物質(zhì)，事實上它們就是學(xué)術(shù)界所稱的生物超材料（biometamaterial ）,，它們并不存在于自然界中,。這類材料的行為如同生物傳感器,，通過將敏感生物元素和物理器件結(jié)合起來，能現(xiàn)場檢測生物制劑的存在與否,。
新材料應(yīng)用范圍廣闊
科學(xué)家表示,，用生物納米技術(shù)和沾筆納米光刻技術(shù)制造的新材料，不僅能用于醫(yī)學(xué)診斷,，而且可用于需要材料的任何領(lǐng)域,，從人體組織工程到藥物開發(fā)以及計算機芯片制造。
目前最有可能實現(xiàn)的是新材料在醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域的應(yīng)用,，科學(xué)家設(shè)想利用新材料生產(chǎn)出便于攜帶,、價格便宜和用后可丟棄的芯片，并將其安裝在手機中用于醫(yī)學(xué)診斷,。當(dāng)前的診斷工作需要人們前去醫(yī)院看醫(yī)生并將樣品交給化驗室進(jìn)行檢驗,。未來的診斷芯片作為人們常說的“芯片實驗室”，能夠就地快速地分析血樣或尿樣,，這類同于家用懷孕檢測法,。不過，科學(xué)家同時表示,，其他種類的檢測仍需要先進(jìn)的化驗室或?qū)嶒炇摇?/p>
跨學(xué)科團(tuán)隊的協(xié)同創(chuàng)新
今年32歲的勒恩荷特出生在美國鹽湖城,，2004年在德國明斯特大學(xué)獲得博士學(xué)位。在加入佛羅里達(dá)州立大學(xué)前,，他一直是德國納米科學(xué)研究小組的帶頭人,。在2009年一次會議上，他無意中看到了佛羅里達(dá)州立大學(xué)散發(fā)的有關(guān)綜合納米科學(xué)研究所的宣傳單,，其上的內(nèi)容深深地打動了他，并促使他接受佛羅里達(dá)州立大學(xué)的聘請,，回國進(jìn)入該大學(xué)的綜合納米科學(xué)研究所,。
綜合納米科學(xué)研究所集中了大學(xué)多個系不同學(xué)科的優(yōu)秀人才，他們從事的領(lǐng)域包括細(xì)胞和分子生物學(xué),、化學(xué)和生物化學(xué),、材料科學(xué)、化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程,，以及物理學(xué),。這種跨學(xué)科人才的氛圍讓勒恩荷特感到振奮并印象深刻。目前他與研究所的其他科學(xué)家合作從事著尖端科學(xué)技術(shù)的研究,。
勒恩荷特說：“我有幸在攻讀研究生時有機會游學(xué)于不同的院系和學(xué)科,，其中包括生物系、醫(yī)學(xué)系,、化學(xué)系和物理系,。我覺得解決特殊問題的途徑也許就在不遠(yuǎn)處,。綜合納米科學(xué)研究所基于跨學(xué)科團(tuán)隊協(xié)同工作的原則，這是我喜歡它的原因,。”
勒恩荷特在生物納米技術(shù)和沾筆納米光刻技術(shù)領(lǐng)域所做的開創(chuàng)性研究工作受到全球同行的認(rèn)可,。大學(xué)教授布萊恩特·切斯認(rèn)為，勒恩荷特并非屬于傳統(tǒng)的生物學(xué)家,，他是在今天從事未來的生物學(xué)研究,。他在納米技術(shù)和生物學(xué)領(lǐng)域接受的訓(xùn)練幫助他采用以前無法完成的新奇實驗，來解答生物學(xué)的問題,。他正在設(shè)計的新工具在科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有前所未有的應(yīng)用前景,。（生物谷Bioon.com）
