香港浸会大学“黑科技”不一般：纳米机器人来了！

由香港浸会大学（浸大）领导的协作研究团队，研发出一款配备银和金两种金属纳米棒的多功能纳米机器人，能有效降解污染物及去除细菌，并可透过磁场控制其移动。该发明在抗菌处理、污水管理及生物医学领域具有广泛的应用潜力。

梁湛辉教授表示：“研究结果显示，由研究团队开发的多功能纳米机器人，具有精准的催化能力、高度抗菌特性，并能有效移除生物膜。它的移动能够以磁场引导，令降解污染物和抗菌活动可以在受控的情况下精准和有效地进行。这种多功能纳米机器人在污水处理、生物医学以及其他领域，具有庞大的应用潜力。”

浸大化学系副教授梁湛辉教授与中国科学技术大学、合肥工业大学和安徽医科大学第一附属医院东城院区的科学家合作，设计及制造出一个具有分解有机污染物的能力和抗菌特性，并可去除生物膜的多功能纳米机器人。研究结果已刊载于学术期刊《Advanced Healthcare Materials》。

浸大化学系副教授梁湛辉教授领导的协作研究团队，研发出能有效降解污染物及去除细菌的多功能纳米机器人。

该多功能纳米机器人拥有空心球形结构，其组成和特点包括：

由氧化铁组成的核心：氧化铁属磁性材料，让纳米机器人能够透过磁场控制，按照既定的路径移动。

由银和金两种金属纳米棒组成的中间层：可作为催化剂，促进降解有机污染物的化学反应，并抑制细菌的生长或破坏其功能。

由聚多巴胺制成的表层：具备生物兼容性的材料，能保护和稳定内部结构。

阔大内腔及微孔结构：可利用作为药物载体。

多功能纳米机器人的结构

为测试纳米机器人降解污染物的效能，研究团队制作出模拟微型污水池，纳米机器人在磁场的驱动下，准确地移至其中两个池室，并停留一分钟。其后进行的测试显示，池室内的“4-硝基苯酚”（工业和农业活动产生的有机污染物）和“亚甲蓝”（工业污水中的有机染料）的水平均显著下降。

研究团队亦发现纳米机器人具备抗菌能力。团队透过装载光敏剂“锌酞菁”的纳米机器人进行测试，了解配合银和金两种物质，在各种条件下对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌效果。这些条件包括以磁场控制纳米机器人的移动，以及施加近红外线激光及氙气灯等光源。当磁场、近红外线及氙气灯三者并用，载有锌酞菁的纳米机器人可抑制高达99.9%的细菌繁殖。

由磁场驱动载有锌酞菁的纳米机器人，还能有效去除细菌生物膜。研究人员把纳米机器人放进长有生物膜的实验皿及Ｕ型管，并施加磁场及光源照射，纳米机器人能有效破坏并去除生物膜。当磁场、近红外线激光及氙气灯三者并用，移除生物膜的效果最为显著，同时录得最低的细菌存活率。研究突显纳米机器人在处理与生物膜相关的感染，以及导管等密闭空间堵塞的潜力。

化学污染物、致病细菌及生物膜（聚合于黏性物质的微生物群落）对公共卫生构成严重威胁。为此，科学家研发了各种具备催化和抗菌特性的纳米平台。然而，开发可透过远端控制，精确地锁定目标并移动的纳米机器人，从而提高处理方案的效能和灵活性，仍是一项挑战。

来源：香港浸会大学