西湖大学科研团队在仇旻教授带领下,成功开发出一种革命性的生物纳米标记技术。这项创新研究利用低温凝结材料替代传统光刻工艺,首次在存活的生命体表面实现了纳米级精度的图案制作。该成果已发表于国际知名期刊《纳米快报》。
表面贴装展了解到,早在2020年,该团队就尝试用电子束在冷凝冰层上进行微米级雕刻。当时研究人员就推测,这项技术未来可能应用于生命体的微加工领域。
"与传统光刻技术不同,我们采用冷凝材料代替光刻胶。通过电子束直接在冷凝层上雕刻模板,既避免了化学污染,也为生物体加工创造了条件。"项目负责人杨治蓉介绍道,这种冷凝材料既可以是普通冰晶,也可以是特定有机化合物的固态形式。
为验证这一设想,研究团队需要寻找体型微小且适应力强的实验对象。之后选择了水熊虫作为研究对象。这种不足1毫米的生物具有惊人的环境适应能力,能承受极端温度、干旱、辐射等多种恶劣条件。
表面贴装展了解到,实验过程充满艰辛。杨治蓉和团队成员花费大量时间在显微镜下从苔藓样本中筛选合适的水熊虫。实验时,研究人员先诱导水熊虫进入代谢暂停的休眠状态,然后在虫体表面覆盖特制的纳米级冷凝薄膜。通过电子束精确照射,在生物体表面形成稳定的纳米图案。
令人惊喜的是,这些纳米标记经过各种物理化学处理后仍能保持完整。这项突破为微生物传感、仿生器件和活体微型机器人等领域提供了全新思路。"未来这项技术有望拓展到细菌、病毒等微生物研究,通过生物与非生物系统的深度结合,实现性能的突破性提升。"杨治蓉表示,这项技术正在开启生物纳米科技的新纪元。
文章来源:科技日报