西湖大学仇旻团队创新冰刻技术或将引领纳米医疗新时代
时间：2025-06-02 02:10
小编：小世评选
在科学研究的前沿，西湖大学的仇旻教授团队正在通过一项创新的冰刻技术，开创纳米医疗的新纪元。这项技术以其超高精度的纳米加工能力及卓越的生物相容性，为纳米医疗设备的开发及活体微型机器人的设计提供了新的可能性。
近日，该团队于2023年3月底在国际著名期刊《Nano Letters》上发表了相关论文，并获得了当期的补充封面，充分展示了他们的研究成果。论文的第一作者为西湖大学的博士研究生杨治蓉，赵鼎研究员与仇旻教授则为通讯作者，三人共同为推进纳米科技的进展做出了重要贡献。
2019年底，仇旻实验室就已经开始了“微观雕刻”的研究，他们用电子束作为“刻刀”，在极其微小的尺度上，通过水蒸气凝华形成的冰层，取代传统的光刻胶，从而完成了一系列精准的“冰上雕刻”。这个过程中，“冰”不仅仅是我们日常生活中所见的普通水冰，还包括能够在低温下将有机分子凝结成固体的冰层。
传统的光刻技术往往需要使用复杂的化学试剂进行清洗和修整，而冰刻技术则能避免这些步骤，减少了因清洗而产生的污染风险。这种技术创新为其在生物应用领域，特别是活体生物上的应用奠定了基础，极大地拓展了冰刻技术的应用范围。
在实际的实验中，该团队选择了水熊虫作为研究对象。水熊虫以其顽强的生命力而闻名，在隐生状态下，几乎停止所有代谢活动，身体会紧缩成球形。这种状态使得它们的体表对电子束雕刻具有更好的适应性。研究人员将特制的纳米有机冰膜覆盖在处于隐生状态的水熊虫上，这一过程如同在虫体外面披上一层冰。在随后的电子束曝光中，特定区域的纳米冰膜会转变为常温条件下稳定的固体图案。这样一来，水熊虫身上便会形成艺术性的“文身”图案。
通过多次实验，仇旻团队成功地在生物体表面实现了微纳米尺度图案的原位制备。这些图案在经历拉伸、冲洗及浸泡等外部作用后，仍然表现出良好的黏附性，显示出微纳制造技术与生物科学交叉融合的巨大潜力。这一成果不仅证实了冰刻技术的有效性，还为后续在生物医学领域的应用提供了坚实的理论与技术基础。
冰刻技术的成功预示着未来医疗器械和生物感测器的发展方向。随着科技的不断进步，未来我们将可能看到更多依靠纳米技术发展的新医疗产品，例如精确的药物释放系统、生物传感器、甚至是可在体内工作的微型机器人。通过这些新兴技术，医疗服务将变得更加个性化，治疗效果也会有显著提升。
西湖大学仇旻团队的冰刻技术作为一种创新的纳米加工方法，正打破传统医学与生物技术的界限，并开创了一个充满机遇的纳米医疗新时代。随着相关技术的不断发展与完善，我们有理由相信，纳米医疗设备的广泛应用将在不久的将来实现，给人类健康事业带来深远的影响。
研究的成功不仅是西湖大学仇旻团队的荣誉，也为中国在纳米科技与生物医学领域的研究奠定了重要基础。未来，我们期待着更多科研团队能够参与到如此具有挑战性与前瞻性的研究中，共同推动科技的进步与人类健康的改善。
