本報(bào)訊 (記者衣曉峰)哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)院微納米研究中心賀強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì),,在國(guó)際上首次合成了100納米以下,、近紅外光驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá),,這種無(wú)需化學(xué)燃料的納米馬達(dá)有望應(yīng)用于下一代智能藥物輸運(yùn)平臺(tái)的開發(fā),。這一題為《近紅外光驅(qū)動(dòng)的陰陽(yáng)型介孔硅納米馬達(dá)》的科研成果,,近日發(fā)表在最新一期國(guó)際著名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上。
在許多科幻小說(shuō)和電影中,,人們經(jīng)常設(shè)想各種納米機(jī)器可以在血液中自由運(yùn)動(dòng),,完成藥物靶向輸運(yùn)、動(dòng)脈粥樣硬化治療,、血腫祛除和傷口清潔等生物醫(yī)學(xué)任務(wù),。科學(xué)家曾設(shè)想出一系列通過(guò)化學(xué)能燃料實(shí)現(xiàn)自驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的人造納米機(jī)器,,但這些人造納米機(jī)器所使用的化學(xué)燃料,,對(duì)生命體有巨大的毒副作用,并且尺寸都在幾百個(gè)納米以上,,由此限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是藥物靶向運(yùn)輸中發(fā)揮的效應(yīng),。
賀強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在前期自驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)的科研基礎(chǔ)上取得了重大突破。研究結(jié)果顯示,在遠(yuǎn)程近紅外光照射下,,直徑為50納米的陰陽(yáng)型介孔硅納米馬達(dá),,能在水中以超過(guò)950個(gè)身長(zhǎng)每秒的速度高速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度取決于近紅外光源的照射功率大??;通過(guò)近紅外光源開關(guān)控制,可實(shí)現(xiàn)納米馬達(dá)的人為啟停運(yùn)動(dòng),。
實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算揭示,,該納米馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)歸因于近紅外光照射下納米金殼一側(cè)產(chǎn)生光熱效應(yīng),并在介孔硅表面形成局部溫度梯度,,利用其所產(chǎn)生的自熱泳力,,納米馬達(dá)可有效克服周圍水的作用(即布朗運(yùn)動(dòng)),使靶向輸送藥物成為可能,。