浸大带领研发多功能纳米机械人 精准和有效降解污染物及除菌

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械人。

香港文汇报讯（记者 姬文风）香港浸会大学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械人，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，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械人。

该多功能纳米机械人拥有空心球形结构，由氧化铁组成的核心，让它能够透过磁场控制，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，使其可作为催化剂，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。该机械人并拥有由聚多巴胺制成的表层，具备生物相容性的材料，能保护和稳定内部结构；而阔大内腔及微孔结构，使其可利用作为药物载体。

为测试纳米机械人降解污染物的效能，研究团队制作出模拟微型污水池，纳米机械人在磁场的驱动下，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。

抗菌能力方面，团队透过装载光敏剂“锌酞菁”的纳米机械人进行测试，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械人的移动，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械人可抑制高达99.9％的细菌繁殖。

由磁场驱动载有锌酞菁的纳米机械人，还能有效去除细菌生物膜。研究人员把纳米机械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，纳米机械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，其效果最为显著，同时录得最低的细菌存活率。

梁湛辉表示，由研究团队开发的多功能纳米机械人，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，在污水处理、生物医学以及其他领域，均具有庞大的应用潜力。”