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沈陽在微納制造和微納生物領(lǐng)域獲進(jìn)展分析
點(diǎn)擊次數(shù)：333 發(fā)布時(shí)間：2014-10-15
信息-生物-納米是微納制造產(chǎn)業(yè)和單分子生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)。其中微納米觀測(cè)、操控和制造技術(shù)是支撐微納米科技走向應(yīng)用的基礎(chǔ)，是促進(jìn)信息技術(shù)與生命科學(xué)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的使能技術(shù)。中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所微納米組長期以來開展多學(xué)科交叉研究，推進(jìn)信息、生物、納米技術(shù)的融合與發(fā)展，在微納制造和微納生物領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新性研究成果，已形成色鮮明的優(yōu)勢(shì)研究方向。
近日，Nature出版集團(tuán)所屬期刊Scientific Reports （4:6524， 2014）刊登了沈陽自動(dòng)化所微納米課題組在微納制造領(lǐng)域的成果，該研究提出了一種基于微納機(jī)器人技術(shù)對(duì)界面不穩(wěn)定演化進(jìn)行調(diào)制的方法，為超精密微納結(jié)構(gòu)陣列化制造提供了技術(shù)支撐。該工作是課題組在微納制造前期研究基礎(chǔ)上的延續(xù)和深入。在前期工作中，微納米組提出了一種高通量、低成本的微納電制造方法，為微納電子制造提供了可供選擇的新途徑（IEEE Transactions on Nanotechnology. 13（2）: 245-253， 2014）；基于光誘導(dǎo)電流體動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性模型，發(fā)展了基于光誘導(dǎo)電流體動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的微結(jié)構(gòu)加工方法（Microfluidics and Nanofluidics. 16（6）: 1097-1106， 2014），并應(yīng)用該方法成功實(shí)現(xiàn)了微柱陣列和微透鏡陣列的制造（Applied Physics Letters. 104（26）: 264103， 2014）。本次Scientific Report 的成果將上述微結(jié)構(gòu)的加工限由微米級(jí)提升到納米級(jí)，從而構(gòu)建了較為完備的微納結(jié)構(gòu)加工技術(shù)體系。
在微納生物領(lǐng)域，課題組以生物學(xué)需求為牽引，以微納機(jī)器人化操控為核心技術(shù)，在癌癥個(gè)性化治療、活細(xì)胞觀測(cè)、新藥開發(fā)等方面取得了重要進(jìn)展：發(fā)展了一種基于細(xì)胞動(dòng)力學(xué)性的免標(biāo)記細(xì)胞分離方法（PLoS One. 9（3）: e51577， 2014.），初步實(shí)現(xiàn)了癌細(xì)胞與血紅細(xì)胞的免標(biāo)記分離；研究了納米尺度上抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用機(jī)制（Langmuir. 30（ 6）: 1609-1621， 2014），揭示出巨噬細(xì)胞吞噬癌細(xì)胞過程中細(xì)胞超微形貌和機(jī)械性的動(dòng)態(tài)變化；建立了免模板細(xì)胞動(dòng)態(tài)圖形化技術(shù)（Lab on a Chip. 14（7）: 1367-1376， 2014），為癌細(xì)胞遷移研究提供了新的手段；進(jìn)一步為了滿足對(duì)活體細(xì)胞進(jìn)行原位高分辨率觀測(cè)的需求，提出了一種基于相位反饋模式的新型細(xì)胞觀測(cè)方法（Applied Physics Letters. 105（5）: 053113， 2014），該方法具有快速、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)于現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的技術(shù)；針對(duì)新藥開發(fā)需求，建立了納米操作機(jī)器人——平面膜片鉗聯(lián)合作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)活體細(xì)胞超微機(jī)械刺激和電生理信號(hào)的同步檢測(cè)（IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 19（4）: 1138-1147， 2014），為機(jī)械門控離子通道的新藥開發(fā)提供了技術(shù)支撐。這些方法和技術(shù)，構(gòu)成了較為完備的對(duì)細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)、操作和激發(fā)的手段，將在未來的生物學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。
上述研究得到了自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、機(jī)器人學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持。
（文章來源：銘宇自控http://www.9av99.com/st205887/list_563024.html）