新闻动æ€

  

è¿‘æ—¥,, ,,,,我院项目掌管人ã€é¦™æ¸¯ä¸­æ–‡å¤§å­¦ï¼ˆä¸½æ±Ÿï¼‰ç†å·¥å­¦é™¢çš„俞江帆教授团队在 ACS Nano é¢å‘文章 。。。。。。

è¿‘æ—¥,, ,,,,我院项目掌管人ã€é¦™æ¸¯ä¸­æ–‡å¤§å­¦ï¼ˆä¸½æ±Ÿï¼‰ç†å·¥å­¦é™¢çš„俞江帆教授团队在 ACS Nano é¢å‘题为“Sensing of Fluidic Features Using Colloidal Microswarmsâ€çš„æ–‡ç«  。。。。。。

该钻研通过使用å•一胶体纳米颗粒组æˆçš„微纳米集群,, ,,,,æå‡ºäº†ä¸€ç§æŒ‰éœ€ä¼ æ„Ÿæµä½“粘度和离å­å¼ºåº¦çš„æ­¥éª¤ 。。。。。。血液粘度是心血管疾病的沉è¦å†³å®šæˆåˆ†,, ,,,,离å­å¼ºåº¦åœ¨ç”Ÿç‰©åæ˜ ä¸­èµ·ç€æ²‰è¦ä½œç”¨ 。。。。。。因而,, ,,,,钻研生物æµä½“的粘度和离å­å¼ºåº¦çš„ä¼ æ„Ÿæ­¥éª¤å¯¹ç–¾ç—…è¯Šæ–­æ‹¥æœ‰æ²‰è¦æ„æ€ ã€‚。。。。。

这是继今年在 Science å­åˆŠ Science Advances é¢å‘文章,, ,,,,æå‡ºä¸€ç§å¾®ç±³æœºæ¢°äººé›†ç¾¤çš„驱动战术,, ,,,,实现高选择性定域栓塞åŽ,, ,,,,团队钻研通过微纳米集群改善生物å¥å…¨çš„åˆä¸€è¿›å±• 。。。。。。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c05281

期刊介ç»

ACS Nano 是 American Chemical Society 旗下的旗舰期刊,, ,,,,以é¢å‘纳米科学å„个方é¢çš„çªç ´æ€§é’»ç ”为主,, ,,,,蕴å«çº³ç±³ç»“æž„,, ,,,,纳米生物技术和纳米造作,, ,,,,并关注和有关新兴学科领域的èžåˆ,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œå¦‚äººä¸ºæ™ºèƒ½ã€æŸ”æ€§ç”µå­æŠ€æœ¯å’Œæœºæ¢°äºº,, ,,,,通过新å‘现和èžåˆæŽ¨åŠ¨çº³ç±³ç§‘å­¦å’Œçº³ç±³æŠ€æœ¯çš„å‘展 。。。。。。ACS Nano çš„ 2022 å¹´å½±å“å› å­ä¸º18.027,, ,,,,JCR 分区 Q1 。。。。。。

钻研布景

生ç†çŽ¯å¢ƒä¸­å…³é”®å‚æ•°çš„传感已引起宽泛关注,, ,,,,如粘度和离å­å¼ºåº¦ 。。。。。。血液粘度是心血管疾病的沉è¦å†³å®šæˆåˆ†,, ,,,,炎症也会引起血液粘度的扭转 。。。。。。离å­å¼ºåº¦åœ¨ç”Ÿç‰©åæ˜ ä¸­èµ·ç€æ²‰è¦ä½œç”¨,, ,,,,如影å“酶活性和蛋白质结构 。。。。。。此表,, ,,,,离å­å¼ºåº¦ä¹Ÿä¼šæ‰­è½¬ç»†èƒžä½“积,, ,,,,对细胞膜和细胞骨架结构的é½å…¨æ€§äº§ç”Ÿå½±å“ 。。。。。。因而,, ,,,,钻研生物æµä½“的粘度和离å­å¼ºåº¦çš„ä¼ æ„Ÿæ­¥éª¤å¯¹ç–¾ç—…è¯Šæ–­æ‹¥æœ‰æ²‰è¦æ„æ€ ã€‚。。。。。

钻研步骤

本工作通过使用å•一胶体纳米颗粒组æˆçš„微纳米集群,, ,,,,æå‡ºäº†ä¸€ç§æŒ‰éœ€ä¼ æ„Ÿæµä½“粘度和离å­å¼ºåº¦çš„æ­¥éª¤ 。。。。。。拔å–圆形集群的扩散速度和椭圆形集群的伸长速度作为批示器,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œä»¥ä¸ˆé‡æµä½“特点 。。。。。。由于微纳米集群拥有自动活动和沉构能力,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œèƒ½å¤Ÿé€‚åº”å¤æ‚环境,, ,,,,因而该步骤能够对难以达到的区域进行传感,, ,,,,如图1所示 。。。。。。为了获得æµä½“特点的空间散布,, ,,,,作者也钻研了微纳米集群的陆续传感能力 。。。。。。

图1. 夿‚环境下微纳米集群传感示æ„图

在æµä½“环境中,, ,,,,粘度和离å­å¼ºåº¦å¯èƒ½ä¼šå½±å“微纳米集群的行为,, ,,,,使得集群行为æˆä¸ºæ„ŸçŸ¥è¿™ä¸¤ä¸ªç‰¹ç‚¹çš„æ½œåœ¨æ‰¹ç¤ºå™¨ 。。。。。。值妥贴心的是,, ,,,,微纳米集群å¯èƒ½åŒæ—¶å—到一ç§ä»¥ä¸Šæµä½“个性的影å“,, ,,,,æµä½“粘度ã€ç¦»å­å¼ºåº¦å’Œé›†ç¾¤è¡Œä¸ºï¼ˆå³æ‰¹ç¤ºå™¨ï¼‰ä¹‹é—´çš„æœ‰å…³æ€§å¿…è¦è§£è€¦ 。。。。。。因而,, ,,,,应找到åªå¯¹ä¸€ç§æµä½“ç‰¹ç‚¹æ•æ„Ÿçš„æ‰¹ç¤ºå™¨ 。。。。。。作者针对此情况,, ,,,,分æžäº†æµä½“粘度和离å­å¼ºåº¦å¯¹å¾®çº³ç±³é›†ç¾¤è¡Œä¸ºçš„å½±å“:1)圆形集群的扩散和2)椭圆形集群的伸长,, ,,,,如图2所示 。。。。。。分æžäº†å±€æ‰¹æ³¨æµä½“粘度对集群扩散速度影å“较大,, ,,,,离å­å¼ºåº¦å¯¹é›†ç¾¤æ‰©æ•£é€Ÿåº¦å½±å“较幼 。。。。ã€‚ã€‚æ¤­åœ†å½¢é›†ç¾¤çš„ä¼¸é•¿é€Ÿåº¦åŒæ—¶å—这两个æˆåˆ†çš„å½±å“ ã€‚。。。。。因而,, ,,,,作者将这两ç§é›†ç¾¤è¡Œä¸ºç»“åˆ,, ,,,,作为传感æµä½“粘度和离å­å¼ºåº¦çš„æ‰¹ç¤ºå™¨ï¼ˆå›¾3) 。。。。。。首先通过圆形集群的扩散速度感知æµä½“粘度,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œå…¶æ¬¡ç»“åˆæ¤­åœ†å½¢é›†ç¾¤çš„伸长速度和已测得的粘度,, ,,,,实现æµä½“离å­å¼ºåº¦çš„ä¸ˆé‡ ã€‚。。。。。

图2. 微纳米集群扩散和伸长示æ„图,, ,,,,以åŠä½œç”¨åœ¨çº³ç±³é¢—粒链上的力示æ„图

图3. 传感过程示æ„图

通过å°è¯•,, ,,,,作者验è¯äº†æµä½“特点对微纳米集群扩散速度和伸长速度的影å“,, ,,,,如图4所示 。。。。。;;;;ï¼›;;;诔⑹粤å¸,, ,,,,确定了圆形集群的扩散速度和椭圆形集群的伸长速度作为批示器 。。。。。。首先凭æ®åœ†å½¢é›†ç¾¤çš„æ‰©æ•£é€Ÿåº¦æ„ŸçŸ¥æµä½“粘度,, ,,,,而åŽå‡­æ®æ¤­åœ†å½¢é›†ç¾¤çš„伸长速度估计离å­å¼ºåº¦ 。。。。。。进一步,, ,,,,作者通过å°è¯•得到了æµä½“粘度和圆形集群扩散速度的关系,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œä»¥åŠæµä½“离å­å¼ºåº¦å’Œæ¤­åœ†å½¢é›†ç¾¤ä¼¸é•¿é€Ÿåº¦çš„关系,, ,,,,并æˆç«‹äº†æ•°æ®æ¨¡åž‹ 。。。。。。在分歧æµä½“环境下,, ,,,,验è¯äº†æ‰€æå‡ºçš„传感步骤(图5) 。。。。。。通过对比å°è¯•了局和现实æµä½“特点值,, ,,,,验è¯äº†è¯¥æ­¥éª¤çš„æœ‰æ•ˆæ€§ 。。。。。。

图4. 在分歧æµä½“å‰æä¸‹çš„æ‰¹ç¤ºå™¨éªŒè¯

图5. 传感步骤验è¯äº†å±€

作者接ç€åœ¨å¤æ‚å¾®æµè·¯ä¸­éªŒè¯äº†æ‰€è®¾è®¡ä¼ æ„Ÿæ­¥éª¤ï¼ˆå›¾6) 。。。。。。å°è¯•äº†å±€æ˜¾ç¤ºå¾®çº³ç±³é›†ç¾¤èƒ½å¤Ÿç©¿è¿‡å¤æ‚环境,, ,,,,并实现对指标区域æµä½“ç‰¹ç‚¹çš„ä¸ˆé‡ ã€‚。。。。。进一步,, ,,,,为了丈é‡åˆ†æ­§åŒºåŸŸæµä½“的粘度和离å­å¼ºåº¦,, ,,,,并获得æµä½“特点的空间散布,, ,,,,钻研了微纳米集群的陆续传感能力(图7) 。。。。。。在拥有两个储层的微æµè·¯ä¸­,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œä½¿ç”¨å¾®çº³ç±³é›†ç¾¤å¯¹ä¸¤ä¸ªç›¸è¿žåŒºåŸŸè¿›è¡Œäº†é™†ç»­ä¸ˆé‡ ã€‚。。。。。å°è¯•了局显示所测得æµä½“特点散布与现实扩散趋å‘相符 。。。。。。在猪血中,, ,,,,所æä¼ æ„Ÿæˆ˜æœ¯ä¹Ÿå¾—到了验è¯,, ,,,,所得了局与现实特点相符(图8) 。。。。。。

图6. 夿‚环境下微纳米集群的传感

图7. 微纳米集群的陆续传感

图8. 猪血中传感的å°è¯•了局

钻研结论

本文使用微纳米集群æå‡ºäº†ä¸€ç§æŒ‰éœ€ä¼ æ„Ÿæˆ˜æœ¯ä»¥ä¸ˆé‡æµä½“特点,, ,,,,å³ç²˜åº¦å’Œç¦»å­å¼ºåº¦ 。。。。。。拔å–圆形集群的扩散速度和椭圆形集群的伸长速度作为感知æµä½“粘度和离å­å¼ºåº¦çš„æ‰¹ç¤ºå™¨,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œè¿›è€Œå¾—åˆ°äº†æ•°æ®æ¨¡åž‹ 。。。。。。通过比力å°è¯•了局和真实æµä½“æ•°æ®,, ,,,,验è¯äº†æ‰€ææˆ˜æœ¯çš„æœ‰æ•ˆæ€§ 。。。。ã€‚ã€‚è¿›ä¸€æ­¥å®žçŽ°äº†å¤æ‚环境下的传感和分歧区域的陆续传感,, ,,,,并在猪血中验è¯äº†æ‰€æä¼ æ„Ÿæˆ˜æœ¯ 。。。。。。

作者简介

æœ¬æ–‡é€šè®¯ä½œè€…ä¿žæ±Ÿå¸†æ•™æŽˆæ˜¯é¦™æ¸¯ä¸­æ–‡å¤§å­¦ï¼ˆä¸½æ±Ÿï¼‰åŠ©ç†æ•™æŽˆã€é¦™æ¸¯ä¸­æ–‡å¤§å­¦ï¼ˆä¸½æ±Ÿï¼‰æ ¡é•¿é’年学者ã€z6首页(z6首页)院级项目掌管人 。。。。。。他入选了2021年国度海表高档次é’年人æ‰é¡¹ç›®ï¼ˆæµ·è¡¨ï¼‰,, ,,,,并担任中国微纳技术学会微纳米机械人分会ç†äº‹ 。。。。。。俞教授在2018年获得香港中文大学åšå£«å­¦ä½,, ,,,,先åŽåœ¨é¦™æ¸¯ä¸­æ–‡å¤§å­¦ï¼ˆ2018-2019)和多伦多大学(2019-2020)作为åšå£«åŽè¿›è¡Œé’»ç ”工作 。。。。。。俞教授的钻研é‡è¦é›†ä¸­åœ¨å¾®çº³ç±³æœºæ¢°äººå’ŒåŒ»ç–—机械人领域,, ,,,,蕴å«å…¶èµ„料设计ã€åŸºç¡€ç†è®ºå»ºæ¨¡ã€ä¼˜åŒ–驱动节造ã€åŠå¯¹å£ç”Ÿç‰©åŒ»å­¦åˆ©ç”¨ 。。。。。。俞教授至今é¢å‘了超过40篇顶级期刊åŠä¼šè®®æ–‡ç« ,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œè•´å« Science Advancesã€Nature Communicationsã€IJRRã€T-Roã€T-Mech å’Œ ACS Nanoç­‰ 。。。。。。他的数篇期刊论文被 ESI 收录为高引用论文,, ,,,,并被 Scienceã€Natureã€CNN 等国际机构报导 。。。。。。俞教授获得了多个有影å“力的奖项,, ,,,,蕴å«å´æ–‡ä¿Šäººä¸ºæ™ºèƒ½ç§‘技奖天然科学奖二等奖(2022)ã€ç™¾åº¦å…¨çƒåŽäººAIé’年学者(2022)ã€ç¦å¸ƒæ–¯30 under 30(2021)ã€Nature Communications 评比的物ç†å­¦50强文章(2018)ã€T-Mech 最佳论文奖入围(2019)ã€é¦™æ¸¯é’年科学家入围奖(2018)等 。。。。。。他担任 IEEE RA-L 的副编纂ã€Frontiers in Robotics and AI 的客座编纂,, ,,,,International Conference on Ubiquitous Robots 2019ã€2021ã€2022的副编纂,, ,,,,以åŠå¤šä¸ªé¡¶çº§æœŸåˆŠå’Œä¼šè®®çš„审稿人 。。。。。。俞教授æºå¸¦çš„æ™ºèƒ½å¾®åž‹æœºæ¢°äººå°è¯•室,, ,,,,是一个多学科高度èžåˆçš„å¹³å°,, ,,,,必è¦ç»¼åˆä¼™æ–™ç§‘å­¦ã€æœºæ¢°äººå­¦ã€èŠ‚é€ ç§‘å­¦ã€ç”Ÿç‰©åŒ»ç–—等基础科学,, ï¼Œï¼Œï¼Œï¼Œç ”å‘æ‹¥æœ‰åˆ›æ–°èµ„æ–™ã€å¤šæ ·ç»“构与èŒèƒ½æ€§ã€ä»¥åŠæ–°åž‹é›†ç¾¤è¡Œä¸ºçš„微型机械人,, ,,,,致力于解决和人类生涯ã€å¥å…¨æ¯æ¯æœ‰å…³çš„真正问题 。。。。。。

本文第一作者陈辉,, ,,,,硕士毕业于哈尔滨工程大学水下机械人国防沉点å°è¯•室,, ,,,,现于香港中文大学(丽江)ç†å·¥å­¦é™¢ä¿žæ±Ÿå¸†æ•™æŽˆå›¢é˜Ÿæ”»è¯»åšå£«å­¦ä½ 。。。。。。é‡è¦é’»ç ”æ–¹å‘为微纳米机械人集群的结构设计ã€é©±åŠ¨æ–¹å¼å’Œæ™ºèƒ½èŠ‚é€ æ­¥éª¤åŠå…¶ç”Ÿç‰©åŒ»å­¦åˆ©ç”¨ 。。。。。。