纳米级精度！科学家首次采用冰刻技术为水熊虫“纹身”

记者5月8日从西湖大学获悉，该校仇旻教授团队首次采用冰刻技术，在活体生物表面实现精准微纳加工。这些微小的“纹身”展现了超高精度的纳米加工技术和极佳的生物相容性，为研制纳米级医疗设备乃至活体微型机器人带来新的曙光。相关研究成果日前刊发在《纳米快报》期刊。

基于冰刻技术的水熊虫表面碳质微纳结构表征。图片来源：西湖大学

“冰刻技术，即把传统光刻加工的光刻胶替换为冰。将电子束打在冰层上直接雕刻出冰模板，避免了洗胶污染，也为其应用于活体生物加工提供了可能。”论文第一作者杨治蓉解释说，冰刻过程中的“冰”，既可以是普通的水冰，也可以是有机分子低温凝结形成的固体。

在实验中，杨治蓉先让水熊虫进入具有强抗逆性的隐生状态，此时其代谢几乎停止。紧接着，她将特制的纳米有机冰膜覆盖在水熊虫身上。随后，经过电子束曝光，指定区域的纳米冰膜变为常温稳定的固体图案，水熊虫“纹身”成功了！

科研人员杨治蓉在山上挖苔藓捉水熊虫。图片来源：西湖大学

后续的实验发现，为水熊虫量身定制的“纹身”即使经过拉伸、溶剂浸泡和干燥处理，依然牢固如初。

这项成果为微生物传感、仿生器件和活体微型机器人等领域开辟了新路径。

科技日报记者 刘园园

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