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，兼中國微米納米協(xié)會微納執(zhí)行器與微系統(tǒng)分會副理事長等。國家科技獎勵、“萬人計劃”青年拔尖人才、科技部863計劃等評審專家。

　　想象這樣一幅畫面：隨著醫(yī)生的注射，液體里幾萬個甚至幾十萬個微納米機器人進(jìn)入人體，24小時循環(huán)檢查體內(nèi)各項數(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隊，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。

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

　　“微納機器人”可精準(zhǔn)送藥

　　2018年，官建國團隊在微納米馬達(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“微納機器人”后，小身板能發(fā)揮大作用?！霸谒h(huán)境治理、生物傳感檢測、主動靶向給藥和微手術(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)。

　　一旦真正實現(xiàn)臨床生物醫(yī)用，微納機器人將顛覆很多疑難病癥?！拔⒓{機器人作為載藥工具，可以主動靶向運輸，給藥物插上翅膀，在細(xì)胞級別實現(xiàn)定向輸送的智能載藥工具?！惫俳▏榻B。

　　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。”之前與材料打交道30多年，官建國說不清“雙面神”能發(fā)揮什么作用，但在和團隊成員討論時，他突然想起一端能噴出火焰的火箭發(fā)射場景，產(chǎn)生了做自主運動的微納米馬達(dá)的設(shè)想。

　　在這個無意中闖入的領(lǐng)域，官建國團隊經(jīng)過無數(shù)嘗試，不僅讓粒子動了起來，還可根據(jù)不同情況實現(xiàn)智能運動。“飛蛾在黑暗中會向著光源飛行，魚類會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‘個性’?！?/p>

　　比如，有的微納機器人喜歡光，這是官建國團隊借助地球運動時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)的微納機器人，可以在雙氧水等化學(xué)溶液，甚至生物體液中實現(xiàn)自主運動?！八鼈兛梢宰咧本€，可以振動，可以轉(zhuǎn)圈，甚至可以抱團做群體運動。”官建國用電腦向記者展示著通過光學(xué)顯微鏡拍攝到的微納米馬達(dá)的各種運動。當(dāng)這些粒子的運動更加智能后，在人看不見的人體內(nèi)自動給藥，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?！?/p>