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《美国化学会志》发表实验室开放课题承担者贺强团队研究成果,光驱动纳米马达有望应用
发布人:纪军红  发布时间:2016-05-20   浏览次数:14

    实验室开放课题承担者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。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》(JACS,影响因子12.113)。

    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,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,贺强教授团队在前期自驱动纳米马达的研究基础上取得最新突破。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)。

    原文链接:http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6b00902