胶体马达

胶体马达亦称微纳米马达、微纳米泳体或游动纳米机器人,是研究复杂系统的绝佳非平衡态物理模型,同时因其具有额外的自推进力、自主导航等独特优势,有望为靶向药物递送等生物医学应用带来颠覆性变革.作为一个新兴的多学科交叉领域,胶体马达拓展了胶体与界面化学的研究范畴,带来了新的现象、理论与应用,是以胶体科学为核心的国际前沿交叉学科研究的热点领域.本文系统地阐述了胶体马达以及基于胶体马达的超分子胶体马达和游动纳米机器人的新概念,同时以本课题组在胶体马达领域取得的研究成果为例,详细综述了胶体马达的结构设计与可控制备、驱动机理及运动行为的界面调控策略、集群行为规律与重构方法以及突破各种生物屏障实现药物主动靶向递送等方面的最新进展,在此基础上展望了胶体马达对于胶体科学发展所带来的新机遇与新挑战.

活性胶体马达的研究进展及其在电磁波吸收领域的应用展望

活性胶体马达是一种可以自驱动运动的微纳米粒子,具有执行微纳尺度复杂任务的能力,在环境修复、生物医学应用及微纳制造等多个领域显示出了巨大的应用潜力.梳理了活性胶体马达的发展历程及其最新研究进展,讨论了其在不同环境下的驱动机制以及新型胶体马达的开发与其在不同领域的应用探究.最后,基于活性胶体马达和电磁波吸收材料的工作原理,对其应用于电磁波吸收领域的可能性进行了展望,包括活性胶体马达用于电磁波吸收领域的作用机制和可能的制备策略,并对其潜在的性能及新功能应用提出了设想.

可控分子组装的自驱动胶体马达及其生物医学应用

人造胶体马达是能够将不同形式的能量转化为流体中机械运动的微纳米机器.自2 0 1 2年以来,将自下而上的可控分子组装与自上而下的方法有效结合已成为可控构筑胶体马达的重要策略之一.基于可控分子组装(如层层组装)的胶体马达具有易于实现规模化制备、能够对外界刺激作出响应、便于实现多功能化等优点.本文综述了通过将各种功能性构筑基元集成到组装结构中进而实现胶体马达的可控构筑、运动控制以及生物医学应用等方面的研究进展.主要介绍了基于不同层层组装结构的气泡驱动马达的可控构筑,基于聚电解质多层膜微胶囊及纳米管的近红外光驱动马达的构筑,生物界面化马达的制备,实现对胶体马达运动速度、方向及状态有效控制的主要方法,以及马达在药物靶向递送、光热治疗和生物毒素清除等生物医学领域中的应用.