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雕虫“小”技!科学家为身长0.5毫米的水熊虫“纹身”
环球网资讯· 2025-06-11 11:19
技术突破 - 西湖大学仇旻团队采用冰刻技术首次在活体水熊虫表面实现精准微纳加工,展现了超高精度的纳米加工技术和极佳的生物相容性 [2] - 冰刻技术用电子束作刻刀,以水蒸气凝华形成的冰层取代传统光刻胶,规避了化学试剂清洗带来的污染 [3] - 水熊虫身长仅0.5毫米,通过冰刻技术成功获得波点"纹身"并存活,验证了技术的生物相容性 [1][4] 研究过程 - 研究团队选择水熊虫作为实验对象,因其微小体型和极强耐受力(-273℃至151℃存活) [4] - 博士生杨治蓉负责采集水熊虫,需在显微镜下操作,每块苔藓可采集10余头水熊虫 [5][6][7] - 实验需让水熊虫进入隐生状态,覆盖纳米有机冰膜后通过电子束雕刻图案,成功率受环境因素影响较大 [7][8] 应用前景 - 该技术或开启纳米级医疗设备及活体微型机器人的新时代,潜在应用包括蜜蜂复眼光栅雕刻、珊瑚虫环境传感器等 [2][9] - 冰刻技术突破半导体制造与生物学的界限,为生物微观世界研究提供新工具 [9] 成果影响 - 研究成果被Nature、Science等37家国际科学媒体报道,论文入选Nano Letters补充封面 [2] - 团队五年前提出的活体生物加工预言通过水熊虫实验得到验证 [3][9]
西湖大学“雕虫小技”开启活体生物精密加工新篇章
杭州日报· 2025-05-09 10:57
近日,西湖大学仇旻团队在国际学术期刊Nano Letters(《纳米快报》)上发布了一项开创性成 果:研究人员利用自主研发的冰刻技术,首次在活体水熊虫体表成功刻制微米级"文身",相关图片还入 选《自然》杂志2025年4月"最佳科学图片"。这项突破不仅实现了活体生物表面的超高精度微纳加工, 还可能为活体生物医疗设备及微型机器人研发开辟全新路径。 这个看似微小的生命,正在帮助人类突破纳米技术的边界。未来,利用电子束光刻、3D打印等先 进微纳加工技术,有望在生物体表面特定位置制备更加细微的结构,并通过光、电、热等手段对特定部 位实施精准操控,在新型生物电子器件、微型生物机器人以及深空生命探测等领域实现应用。 号称"地表最强生物"的水熊虫,最终成了合适实验对象。它身材微小,头身长仅0.5毫米,同时生 存能力也极强,能在-273℃到151℃的极端环境中存活,对极端脱水、强辐射、高压及有毒环境也有很 强的耐受力。 1998年出生的博士研究生杨治蓉为该项研究论文第一作者。将一项基本成熟的技术,"移植"到一个 新的实验对象身上,在杨治蓉眼里,"好玩"多于"挑战"。但活体实验的困难还是远超想象——首先得让 水熊虫进入隐生状态, ...