应用在人体内,用来运送药物或清除胆固醇的纳米设备和机器人让治疗效果快速而高效。但关键问题是,如何将设备安在人体内准确的位置。这就需要一个纳米推进系统,而如今,达到这一目标已经成为可能。

来自以色列理工学院和两所德国研究机构的学者研发了一种纳米推进器,一旦与纳米设备连接,该推进器便可以穿过人体内的黏性物质,如血液和脂肪。

该推进器由硅胶和镍丝滤镜构成,直径仅70纳米,长400纳米,不仅比已有的所有推进器都要小,而且还比目前已被科学发现的的任何流动有机体都小。该设备由以色列理工学院、马克思普朗克智能系统研究院、德国斯图加特大学物理化学研究所的科学家们共同研制,在水中能运行自如。研制成功后,团队进一步完善其功能,使其在浓度更高的环境下也能运作。团队成员将其研究成果发表在了国际纳米技术领域权威刊物ACS Nano上。

该项目仍在研发阶段,可能还需要几年的时间才能进行推广应用。

为了改良设备,团队使用了透明质烷——一种贯穿人体的物质,包括关节的滑液以及眼球的玻璃状液。透明质烷内含长蛋白质聚合体,该透明质烷的开口处足够小,所以能容纳纳米物体。科学家们通过运用一个相对较弱的旋转磁场来控制推进器的运作。该纳米推进器可以到达其他推进器无法到达的地方,甚至可以渗透到细胞内部。

该研究的作者之一,以色列理工学院的阿勒克斯•列山科齐说,由于推进器太小,几乎和分子大小一致,因此,科学家目前还不能控制推进器。他们希望推进器能够如分子一样自如地在血液中散布。“但由于纳米推进器和在凝胶中的网状物一样大,他们因此显著提高了推进速度。由甘油可测得,其他体积较大的微型推进器速度非常缓慢,甚至为零,而纳米助推器速度远高于其他推进器的最高值。

“如果将纳米的直径和人体血细胞的直径对比,就会发现推进器比人体血细胞小一百倍。”彼得•费希尔说,他是研究团队的成员,同时也是马克思普朗克智能系统研究院微观、纳米和分子学实验室负责人。“它们太小了。实际上,它们的运动受到周围分子的影响,这被称作Brownian运动。从实际运用上来说,举个例子,在眼睛里,它们可能移动到视网膜的某个准确位置。”费希尔说道,“科学家们还可以将活跃分子和推进器尖端相连,或者通过推进器来实现微量辐射。所以该纳米推进器的应用具有广泛性和多样性。”

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