納米火箭

納米火箭

納米火箭,一種通過光刻技術製造,可以在人體血管中游弋,對癌細胞的選擇性吸附和運輸,用於在體外實驗中檢測疾病的微型火箭。

基本介紹

  • 中文名:納米火箭
  • 提出者:荷蘭奈梅亨大學的研究員
  • 提出時間:2012年
  • 適用領域:診療
  • 套用學科:醫學
  • 套用領域:儀器
納米火箭介紹,研發,

納米火箭介紹

來自聖迭哥加州大學的納米工程師JosephWang和張良方(音)以及他們的同事展示了,攜帶抗體的管狀微火箭可以在人血清中游弋。如他們展示的放大圖像那樣,火箭捕獲了一個表達有癌胚抗原的癌細胞。“這項激動人心的成果在納米馬達的研究中樹立了兩塊里程碑,”賓夕法尼亞州立大學的納米材料化學家ThomasE.Mallouk說,“其一是在生物溶液中運作的能力,其二是它對癌細胞的選擇性吸附和運輸。”
在血液中,僅少數腫瘤細胞就可以將癌症轉移到身體的其它部分。一種基於微馬達技術的方法,可以通過簡約的程式檢測這些危險的細胞,這將成為一個有力的檢測工具。
這種通過光刻技術製造的火箭,在有過氧化氫存在的環境中,通過使過氧化氫在管內部的鉑金層上分解出氧氣產生氣泡,而推動這個微引擎在溶液中穿梭。
微火箭的黃金表面為研究人員提供了,通過硫醇化學反應安放癌細胞特異性抗體的平台。夾在黃金外殼和白金內壁之間的鐵層,使得科學家能使用磁場來引導這個微馬達在溶液中的運動。它不僅可以連線抗體,還可以運用相似的表面化學技術連線單鏈DNA,Wang的團隊還展示了從生物樣品中分離互補DNA的情形。
這項新技術“在生物醫學診斷中有無數的潛在套用價值,包括環境監測和法醫分析,”Wang說。他還補充道,這種微火箭還可以在微流控晶片上採集細胞以做進一步分析。
納米火箭
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納米火箭

研發

納納米火箭有望在未來可以在人體內巡遊,或者執行醫學任務,成為挽救人類生命的“微型貨船”。研究人員說:“這是第一個現實的、可用的納米火箭。”首席研究員簡·范·赫斯特(JanvanHest)教授繼續說:“我們的納米火箭是基於多聚體(polymersomes)的簡單設計,它們是球形體。由於我們掌握了工藝,可以將不同類型的分子、標記分子或功能酶放入納米火箭容器之中,在納米火箭外側放置縮氨酸,我們可以預見在不久的將來這些火箭將得到實際套用,比如作為藥物輸送系統。”
這些納米火箭的大小僅是細菌的十分之一,可以自動裝配進入微粒球體容器,並使用過氧化氫作為燃料。研究人員說:“當鉑納米微粒分解時可將能量轉化為氧氣和水,這會產生快速能量排放,引起推進力和方向移動。”然而,在“神奇旅程”變成了現實之前,仍有一些障礙需要克服。首先,過氧化氫會耗盡,所以火箭需要能夠自動補充燃料,但這一過程對人體組織是有 害的,科學家還需要研究如何有效地解決此問題。

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