浸大帶領研發多功能納米機械人 精準和有效降解污染物及除菌

香港文匯報訊 （記者 姬文風）香港浸會大學領導的協作研究團隊，研發出一款配備銀和金兩種金屬納米棒的多功能納米機械人，能有效降解污染物及去除細菌，並可透過磁場控制其移動。該發明在抗菌處理、污水管理及生物醫學領域具有廣泛的應用潛力，研究結果已刊載於學術期刊《Advanced Healthcare Materials》。

浸大化學系副教授梁湛輝與中國科學技術大學、合肥工業大學和安徽醫科大學第一附屬醫院東城院區的科學家合作，設計及製造出一個具有分解有機污染物的能力和抗菌特性，並可去除生物膜的多功能納米機械人。

該多功能納米機械人擁有空心球形結構，由氧化鐵組成的核心，讓它能夠透過磁場控制，按照既定的路徑移動；由銀和金兩種金屬納米棒組成的中間層，使其可作為催化劑，促進降解有機污染物的化學反應，並抑制細菌的生長或破壞其功能。該機械人並擁有由聚多巴胺製成的表層，具備生物相容性的材料，能保護和穩定內部結構；而 闊大內腔及微孔結構，使其可利用作為藥物載體。

為測試納米機械人降解污染物的效能，研究團隊製作出模擬微型污水池，納米機械人在磁場的驅動下，準確地移至其中兩個池室，並停留一分鐘。其後進行的測試顯示，池室內的「4-硝基苯酚」（工業和農業活動產生的有機污染物）和「亞甲藍」（工業污水中的有機染料）的水平均顯著下降。

抗菌能力方面，團隊透過裝載光敏劑「鋅酞菁」的納米機械人進行測試，了解配合銀和金兩種物質，在各種條件下對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抗菌效果。這些條件包括以磁場控制納米機械人的移動，以及施加近紅外線激光及氙氣燈等光源。當磁場、近紅外線及氙氣燈三者並用，載有鋅酞菁的納米機械人可抑制高達99.9%的細菌繁殖。

由磁場驅動載有鋅酞菁的納米機械人，還能有效去除細菌生物膜。研究人員把納米機械人放進長有生物膜的實驗皿及Ｕ型管，並施加磁場及光源照射，納米機械人能有效破壞並去除生物膜。當磁場、近紅外線激光及氙氣燈三者並用，其效果最為顯著，同時錄得最低的細菌存活率。

梁湛輝表示，由研究團隊開發的多功能納米機械人，具有精準的催化能力、高度抗菌特性，並能有效移除生物膜。「它的移動能夠以磁場引導，令降解污染物和抗菌活動可以在受控的情況下精準和有效地進行，在污水處理、生物醫學以及其他領域，均具有龐大的應用潛力。」