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哈工大成功研制光驱动纳米马达,有望应用于药物输送平台
爱因斯坦 2016-05-26
导语

近日,哈尔滨工业大学贺强教授团队在国际上首次合成了尺寸100nm以下、近红外光驱动的金功能化阴阳型介孔硅纳米马达。由于介孔硅纳米粒子突出的药物装载能力,这种无需化学燃料的纳米马达有望应用于开发下一代智能药物输运平台。

在许多科幻小说和电影中,人们经常设想各种纳米机器可以在血液中自由运动,完成药物靶向输运、动脉粥样硬化治疗、血块去除和伤口清洁等生物医学应用。半个世纪以来,科学家们一直在积极探索,试图将科幻作品中的设想转变为现实,提出了一系列通过化学能燃料实现自驱动运动的人造纳米机器,之前e科网报道了剑桥大学研发的纳米发动机“蚂蚁”,但这些人造纳米机器所使用的化学燃料对生命体有巨大的毒副作用并且尺寸都是在几百个纳米以上,限制了其在生物医学领域尤其是药物靶向运输的应用。

针对这一难题,哈尔滨工业大学基础与交叉科学院微纳米研究中心贺强教授团队在前期自驱动纳米马达的研究基础上近日取得最新突破。贺强教授团队在国际上首次合成了尺寸100nm以下、近红外光驱动的金功能化阴阳型介孔硅纳米马达。该研究成果《近红外光驱动的阴阳型介孔硅纳米马达》发表于国际著名期刊《美国化学会志》。

研究结果显示,在远程近红外光照射下,直径为50nm的阴阳型介孔硅纳米马达在水中以超过950个身长每秒的速度高速运动,运动速度取决于近红外光源的照射功率大小,并可通过近红外光源开关控制实现纳米马达的人为启停运动。实验和理论计算揭示,该纳米马达的运动机理归咎于近红外光照射下纳米金壳一侧产生光热效应并在介孔硅表面形成的局部温度梯度(即自热泳),利用所产生的自热泳力有效地克服周围水对纳米马达的作用(即布朗运动)。

由于介孔硅纳米粒子突出的药物装载能力,这种无需化学燃料的纳米马达有望应用于开发下一代智能药物输运平台。

文章链接:

Mingjun Xuan, Zhiguang Wu, Jingxin Shao, Luru Dai, Tieyan Si, and Qiang He, "Near Infrared Light-Powered Janus Mesoporous Silica Nanoparticle Motors," J. Am. Chem. Soc., 2016, 138 (20), pp 6492–6497, DOI: 10.1021/jacs.6b00902

贺强教授简介:

哈尔滨工业大学基础与交叉科学院微纳米研究中心教授,博导,Email:qianghe@hit.edu.cn

个人主页:点击此处进入

研究方向:生物物理化学;纳米生物学;生物高分子材料。

(本文信息来源:哈工大网站;由e科网整理编辑)

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作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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