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Nat Chem:纳米火箭可在人体内递送药物

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来源:新浪科技 2012-11-19 10:34

纳米火箭可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料 近日,据英国《每日邮报》报道,科幻题材再一次在科学家们努力下变成了现实:他们制造出了纳米火箭!就像是上世纪60年代电影《奇异的旅程》中的情节,这种纳米火箭有朝一日或许也将在人体内执行医疗任务。这种微型设备已经由荷兰奈梅亨大学的研究人员开发出来,他们认为这种技术将有望为患者带来福音。 科学家们表示:“我们认为这是第一种现实可用的纳米电机。

纳米火箭可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料

近日,据英国《每日邮报》报道,科幻题材再一次在科学家们努力下变成了现实:他们制造出了纳米火箭!就像是上世纪60年代电影《奇异的旅程》中的情节,这种纳米火箭有朝一日或许也将在人体内执行医疗任务。这种微型设备已经由荷兰奈梅亨大学的研究人员开发出来,他们认为这种技术将有望为患者带来福音。

科学家们表示:“我们认为这是第一种现实可用的纳米电机。”首席科学家詹·赫斯特(Jan van Hest)说:“我们的纳米火箭基于简单的设计,即聚合物泡囊,这是一种球形胶囊。”他说:“我们可以在这些胶囊内配置不同的内容物分子,将其和外部的标记分子,功能酶或肽段相匹配,如此一来我们将有望开启一些实际应用,如帮助在人体内递送药物等等。”

纳米粒子的大小比细菌体型小10倍,它们可以自行组装成微型球体并使用过氧化氢作为燃料。铂纳米颗粒分解时会生成氧气和水,并同时释放出能量,推动“小火箭”前进。研究人员在《自然-化学》Nature Chemistry上撰文写道:“这将产生快速的排放作用,包括推力和定向运动。”

然而,在这种新技术投入实际应用之前,还有一些困难需要去解决。首先过氧化氢是会耗尽的,因此这种小火箭需要能够自动补充燃料,并且它本身对于人体组织是有毒的。科学家们还需要学习该如何操控它们在人体内运行。不过,纳米工程师,美国加州大学圣迭戈分校的约瑟夫·王(Joseph Wang)告诉记者说,这是“一项通往‘奇异旅程’的关键一步。”(生物谷Bioon.com)

Autonomous movement of platinum-loaded stomatocytes

Daniela A. Wilson, Roeland J. M. Nolte & Jan C. M. van Hest

Polymer stomatocytes are bowl-shaped structures of nanosize dimensions formed by the controlled deformation of polymer vesicles. The stable nanocavity and strict control of the opening are ideal for the physical entrapment of nanoparticles which, when catalytically active, can turn the stomatocyte morphology into a nanoreactor. Herein we report an approach to generate autonomous movement of the polymer stomatocytes by selectively entrapping catalytically active platinum nanoparticles within their nanocavities and subsequently using catalysis as a driving force for movement. Hydrogen peroxide is free to access the inner stomatocyte cavity, where it is decomposed by the active catalyst (the entrapped platinum nanoparticles) into oxygen and water. This generates a rapid discharge, which induces thrust and directional movement. The design of the platinum-loaded stomatocytes resembles a miniature monopropellant rocket engine, in which the controlled opening of the stomatocytes directs the expulsion of the decomposition products away from the reaction chamber (inner stomatocyte cavity).

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