最新帖子

最新回覆

打印

[新聞] 【納米生物科技係列】光控「森林」「圍攻」腫瘤

【納米生物科技係列】光控「森林」「圍攻」腫瘤

唐晉堯研微型樹狀機械人 遊走血管送標靶藥
科學家「駕駛」?微型的納米潛艇,深入人體,治療受損的器官組織,這科幻電影情節或許在不久將來成為現實。香港大學化學係助理教授唐晉堯的團隊,利用感光材料的光電化學特性,研發出全球首創、大小僅為頭髮直徑五十分之一的光控納米樹狀機械人,更成功對其實現極精準操控,「寫」出肉眼亦看不到的超小字體。有關研究突破過往納米機器主要以磁力操控的局限,為相關生物醫學應用帶來新方向,如將之註入人體,以光引導其移動,可望更有效去除癌細胞或輸送標靶藥。■香港文匯報記者 高鈺
專門研究納米材料、納米引擎等的唐晉堯,其團隊以3年多時間研發了全球第一個以光能作為驅動力的納米機械人。
該機械人大小不足10微米(μm),隻比頭髮直徑五十分之一略大,並以矽(Si)納米線作骨幹,二氧化鈦(TiO2)納米線作枝葉,形成納米樹狀結構,這兩種半導體材料理論上無害,成本便宜又感光,故可用光來控製機械人活動。
紫外光發電移動
科學家曾就能進入人體的微型或納米機械人技術進行研究 ,主要是透過註入磁性材料,用外部磁場控製納米機器運動,但卻難以做到多元及精準操控(見另稿)。
唐晉堯團隊則利用感光材料的光電化學反應(photoelectrochemical reactions),當納米機械人感測到紫外光後,就能透過化學反應產生電場及動力,令機械人活動。團隊並利用「化學修飾」作用,讓納米機械人能作趨光(phototropic)或避光(photophobic)移動,再配合電腦編程修訂其活動範圍及方向,成功作出精準操控,包括在肉眼難見的微米級尺度讓其迴旋「跳舞」、「寫」出單詞等。
唐晉堯解釋,相比其他納米機械人多為圓球或棒狀,其納米樹狀機械人擁有現時最複雜的3D異質結構,當中「掃把」般的納米線,每條納米線都是一個光感受器,可以作出反應產生動力。
他補充指,基本上有兩三條納米線就可驅動機械人,但最理想的是有上百個光感受器,以感測到不同方向的光線,增加準確性。
他並提到,團隊是受到自然界綠藻所啟發,因綠藻可感受光線的射入方向和強度變化,朝?光源運動以便進行光合作用;透過上述的納米樹狀設計,其機械人就如有很多眼睛的昆蟲,可具備分辨光方向的功能。
體積接近紅血球
由於納米機械人與人體紅血球細胞大小相若,故適合於血液和淋巴液中遊走,具輸送標靶藥物等醫療應用潛力。
唐晉堯坦言,目前還未做到以單個機械人去除腫瘤細胞,但利用一群機械人卻有機會是有效方案,例如當識別出腫瘤細胞後,多個機械人可以包裹方式,斷絕腫瘤進一步吸收養分,或是以尖銳納米線破壞有害細胞;而最理想的是,納米機械人可成為納米醫生,自主識別癌細胞發出的特別訊號,及尋找已經擴散的癌細胞,以進行治療。
唐晉堯表示,上述方案暫時仍屬於理論層麵,以現有實驗來說,與納米機械人配合的液體對人體有害,首先要解決生物及細胞兼容的問題,預計需時三四年,再下一步則仍要研發更高效的納米機械人係統,所以討論如何實際應用在醫療或其他用途上仍言之過早,預計最快在10年後才可落實。
他並提到,去年獲得諾貝爾化學獎的「分子機器設計和合成」研究,是隻得分子尺度、比其納米機械人還小得多的人造機器,項目早在上世紀80年代開始,雖然為往後的相關技術奠基及帶來大突破,但其實現時仍未發展到實際應用層麵,認為「科學研究是要慢慢、慢慢進行的」,毋須急於求成我不懂你就像白天不懂黑的夜
原文地址:http://paper.wenweipo.com/2017/12/06/HK1712060007.htm

TOP

新宿王子大飯店

優惠價:HK$998

原價:1,050

東京新宿華盛頓酒店

優惠價:HK$768

原價:1,018

新宿新城市酒店

優惠價:HK$778

原價:972

HUNDRED STAY Tokyo Shinjuku

優惠價:HK$861

原價:1,013

重要聲明:本網站討論區內容是以即時上載留言的方式運作,Qoos.com 對所有留言的真實性、完整性及立場等,不負任何法律責任。一切留言之言論只代表留言者個人意見,並非本網站之立場,用戶不應信賴內容,應自行判斷內容之真實性。由於本討論區受到「即時上載留言」運作方式所規限,故不能完全監察所有留言,若讀者發現有留言出現問題,請聯絡我們。Qoos.com 有權刪除任何留言及拒絕任何人士上載留言,同時亦有不刪除留言的權利。切勿撰寫粗言穢語、誹謗、渲染色情暴力或人身攻擊的內容,敬請自律。
Javascript -->