武漢理工大學在微納米馬達研究方面取得突破性進展

　　人物名片

　　官建國，教育部長江學者特聘教授，武漢理工大學材料學科首席教授，材料科學與工程國際化示范學院副院長，兼中國微米納米協會微納執行器與微系統分會副理事長等。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：隨著醫生的注射，液體里幾萬個甚至幾十萬個微納米機器人進入人體，24小時循環檢查體內各項數據，發現異常后就精準釋放藥物，殺死病變細胞。

　　記者日前從武漢理工大學了解到，該校材料學科首席教授官建國團隊，在微納米馬達研究方面取得突破性進展，未來打造體內“外科醫生”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計與應用

　　“微納機器人”可精準送藥

　　2018年，官建國團隊在微納米馬達方面的研究，6次在國際權威學術期刊上發表高水平論文。

　　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，小身板能發揮大作用。“在水環境治理、生物傳感檢測、主動靶向給藥和微手術等方面，都有很好的應用前景。”他舉例，微納機器人被注射進入人體后，通過感知血液組成確定需要去哪兒。比如發現腫瘤后，機器人或者附著在腫瘤細胞表面形成隔離，或者進入腫瘤細胞，定向給藥消滅腫瘤的遺傳物質。

　　一旦真正實現臨床生物醫用，微納機器人將顛覆很多疑難病癥。“微納機器人作為載藥工具，可以主動靶向運輸，給藥物插上翅膀，在細胞級別實現定向輸送的智能載藥工具。”官建國介紹。

　　微納米應用成果未來可期

　　“2012年，我們發展了一種合成前后兩面是不同化學物質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射場景，產生了做自主運動的微納米馬達的設想。

　　在這個無意中闖入的領域，官建國團隊經過無數嘗試，不僅讓粒子動了起來，還可根據不同情況實現智能運動。“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’。”

　　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是白天，另一面是黑夜的靈感，構建出了具有趨光特性的微納米馬達;還有“愛”上化學物質的微納機器人，可以在雙氧水等化學溶液，甚至生物體液中實現自主運動。“它們可以走直線，可以振動，可以轉圈，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顯微鏡拍攝到的微納米馬達的各種運動。當這些粒子的運動更加智能后，在人看不見的人體內自動給藥，甚至進行微創手術等都是可期的未來。

　　官建國憧憬著有一天，通過科學家不懈的努力，“微納米機器人或許在未來3到5年里就能應用到水環境治理方面，也許10年后就能在主動靶向給藥等精準醫療領域實現臨床應用，提升人的生活品質，幫助人們延年益壽。”