中國光學期刊網首頁>專題首頁>中國光學十大進展

活體內部的光驅動馬達和生物傳感器

2020-03-06

暨南大學納米光子學研究院李寶軍教授、李宇超副教授及其合作者在光驅動馬達和生物傳感研究中取得新進展,他們利用光纖操控技術、在活體內部組裝成功紅細胞波導,進而構建出微馬達和生物傳感器,實現了人體血液中的pH傳感和微顆粒的定向運輸。

實時檢測疾病的動態變化并將藥物定向運輸到病變部位、是實現診療一體化的基礎,生物傳感器和微馬達在這方面發揮著重要作用。然而,傳統的生物傳感器和微馬達一般由無機材料如二氧化硅、貴金屬、半導體等制成,這類外源性的無機材料容易對生物組織造成損傷并且難以降解,植入體內后由于生物不兼容會引起免疫排斥反應。因此,利用體內天然存在的材料構建生物傳感器和微馬達是非常必要的。

為此,李寶軍教授團隊借助光操控技術,將穿透性強的近紅外激光分別通入兩根錐形光纖探針,利用光纖尖端出射光產生的光梯度力在活體血管內部組裝出紅細胞波導,通過測量紅細胞波導的光傳播模式,實時探測血液中pH的變化,當檢測到血液的pH發生異常時,對紅細胞波導施加光學扭矩使其沿一定方向旋轉,從而驅動局部血液的流動并帶動血液中的聚苯乙烯微顆粒,將其運輸到特定位置。該工作作為一種非接觸無損傷的技術,有望用于血液疾病的早期診斷和藥物運輸。


活體內部光驅動馬達和生物傳感器的示意圖

相關研究成果于2019年12月12日以“Red-blood-cell waveguide as a living biosensor and micromotor”為題發表在Advanced Functional Materials上。李宇超副教授和劉曉帥助理教授為論文共同第一作者,李寶軍教授和張垚教授為共同通訊作者。

論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201905568



TLC官网 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>