由香港浸會大學(xué)（浸大）領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)作研究團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一款配備銀和金兩種金屬納米棒的多功能納米機(jī)械人，能有效降解污染物及去除細(xì)菌，並可透過磁場控制其移動。該發(fā)明在抗菌處理、污水管理及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。
浸大化學(xué)系副教授梁湛輝與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)和安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院東城院區(qū)的科學(xué)家合作，設(shè)計(jì)及製造出一個(gè)具有分解有機(jī)污染物的能力和抗菌特性，並可去除生物膜的多功能納米機(jī)械人。研究結(jié)果已刊載於學(xué)術(shù)期刊《Advanced Healthcare Materials》。
該多功能納米機(jī)械人擁有空心球形結(jié)構(gòu)，其組成和特點(diǎn)包括由氧化鐵組成的核心；由銀和金兩種金屬納米棒組成的中間層；由聚多巴胺製成的表層；闊大內(nèi)腔及微孔結(jié)構(gòu)。
為測試納米機(jī)械人降解污染物的效能，研究團(tuán)隊(duì)製作出模擬微型污水池，納米機(jī)械人在磁場的驅(qū)動下，準(zhǔn)確地移至其中兩個(gè)池室，並停留一分鐘。其後進(jìn)行的測試顯示，池室內(nèi)的「4-硝基苯酚」（工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動產(chǎn)生的有機(jī)污染物）和「亞甲藍(lán)」（工業(yè)污水中的有機(jī)染料）的水平均顯著下降。
研究團(tuán)隊(duì)亦發(fā)現(xiàn)納米機(jī)械人具備抗菌能力。團(tuán)隊(duì)透過裝載光敏劑「鋅酞菁」的納米機(jī)械人進(jìn)行測試，了解配合銀和金兩種物質(zhì)，在各種條件下對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抗菌效果。這些條件包括以磁場控制納米機(jī)械人的移動，以及施加近紅外線激光及氙氣燈等光源。當(dāng)磁場、近紅外線及氙氣燈三者並用，載有鋅酞菁的納米機(jī)械人可抑制高達(dá)99.9%的細(xì)菌繁殖。
由磁場驅(qū)動載有鋅酞菁的納米機(jī)械人，還能有效去除細(xì)菌生物膜。研究人員把納米機(jī)械人放進(jìn)長有生物膜的實(shí)驗(yàn)皿及Ｕ型管，並施加磁場及光源照射，納米機(jī)械人能有效破壞並去除生物膜。當(dāng)磁場、近紅外線激光及氙氣燈三者並用，移除生物膜的效果最為顯著，同時(shí)錄得最低的細(xì)菌存活率。研究突顯納米機(jī)械人在處理與生物膜相關(guān)的感染，以及導(dǎo)管等密閉空間堵塞的潛力。
頂圖：浸大化學(xué)系副教授梁湛輝領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)作研究團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出能有效降解污染物及去除細(xì)菌的多功能納米機(jī)械人。浸大供圖
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