武漢理工大學(xué)在微納米馬達(dá)研究方面取得突破性進(jìn)展

　　人物名片

　　官建國，教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，武漢理工大學(xué)材料學(xué)科首席教授，材料科學(xué)與工程國際化示范學(xué)院副院長(zhǎng)，兼中國微米納米協(xié)會(huì)微納執(zhí)行器與微系統(tǒng)分會(huì)副理事長(zhǎng)等。國家科技獎(jiǎng)勵(lì)、“萬人計(jì)劃”青年拔尖人才、科技部863計(jì)劃等評(píng)審專家。

　　想象這樣一幅畫面：隨著醫(yī)生的注射，液體里幾萬個(gè)甚至幾十萬個(gè)微納米機(jī)器人進(jìn)入人體，24小時(shí)循環(huán)檢查體內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常后就精準(zhǔn)釋放藥物，殺死病變細(xì)胞。

　　記者日前從武漢理工大學(xué)了解到，該校材料學(xué)科首席教授官建國團(tuán)隊(duì)，在微納米馬達(dá)研究方面取得突破性進(jìn)展，未來打造體內(nèi)“外科醫(yī)生”不是夢(mèng)。

官建國教授(前排中)與他的研究生在探討微納米機(jī)器人的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　“微納機(jī)器人”可精準(zhǔn)送藥

　　2018年，官建國團(tuán)隊(duì)在微納米馬達(dá)方面的研究，6次在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表高水平論文。

　　在官建國眼中，電鏡下的納米甚至微納米世界奇妙無比，那些肉眼難見的粒子被打造成“微納機(jī)器人”后，小身板能發(fā)揮大作用。“在水環(huán)境治理、生物傳感檢測(cè)、主動(dòng)靶向給藥和微手術(shù)等方面，都有很好的應(yīng)用前景?！彼e例，微納機(jī)器人被注射進(jìn)入人體后，通過感知血液組成確定需要去哪兒。比如發(fā)現(xiàn)腫瘤后，機(jī)器人或者附著在腫瘤細(xì)胞表面形成隔離，或者進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，定向給藥消滅腫瘤的遺傳物質(zhì)。

　　一旦真正實(shí)現(xiàn)臨床生物醫(yī)用，微納機(jī)器人將顛覆很多疑難病癥?！拔⒓{機(jī)器人作為載藥工具，可以主動(dòng)靶向運(yùn)輸，給藥物插上翅膀，在細(xì)胞級(jí)別實(shí)現(xiàn)定向輸送的智能載藥工具。”官建國介紹。

　　微納米應(yīng)用成果未來可期

　　“2012年，我們發(fā)展了一種合成前后兩面是不同化學(xué)物質(zhì)組成的納米粒子材料，這是我們第一次制備出這樣的‘雙面神’粒子?！敝芭c材料打交道30多年，官建國說不清“雙面神”能發(fā)揮什么作用，但在和團(tuán)隊(duì)成員討論時(shí)，他突然想起一端能噴出火焰的火箭發(fā)射場(chǎng)景，產(chǎn)生了做自主運(yùn)動(dòng)的微納米馬達(dá)的設(shè)想。

　　在這個(gè)無意中闖入的領(lǐng)域，官建國團(tuán)隊(duì)經(jīng)過無數(shù)嘗試，不僅讓粒子動(dòng)了起來，還可根據(jù)不同情況實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)動(dòng)?！帮w蛾在黑暗中會(huì)向著光源飛行，魚類會(huì)溯流而上尋找食物或繁衍后代，借用趨向的原理，微納米粒子被賦予不同‘個(gè)性’?！?/p>

　　比如，有的微納機(jī)器人喜歡光，這是官建國團(tuán)隊(duì)借助地球運(yùn)動(dòng)時(shí)面向太陽的一面永遠(yuǎn)是白天，另一面是黑夜的靈感，構(gòu)建出了具有趨光特性的微納米馬達(dá);還有“愛”上化學(xué)物質(zhì)的微納機(jī)器人，可以在雙氧水等化學(xué)溶液，甚至生物體液中實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動(dòng)。“它們可以走直線，可以振動(dòng)，可以轉(zhuǎn)圈，甚至可以抱團(tuán)做群體運(yùn)動(dòng)?！惫俳▏秒娔X向記者展示著通過光學(xué)顯微鏡拍攝到的微納米馬達(dá)的各種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這些粒子的運(yùn)動(dòng)更加智能后，在人看不見的人體內(nèi)自動(dòng)給藥，甚至進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)等都是可期的未來。

　　官建國憧憬著有一天，通過科學(xué)家不懈的努力，“微納米機(jī)器人或許在未來3到5年里就能應(yīng)用到水環(huán)境治理方面，也許10年后就能在主動(dòng)靶向給藥等精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)臨床應(yīng)用，提升人的生活品質(zhì)，幫助人們延年益壽。”