光雕“纳米火山”可以帮助新的药物输送技术

北卡罗来纳州立大学北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出一种方法,通过用合成聚合物制成的纳米级“水晶球”照射各种颜色的光来制造“纳米火山”

这些纳米火山可以存储精确数量的其他材料,并为新的药物输送技术带来希望

研究人员通过将球形透明聚合物纳米颗粒直接放置在薄膜的平面上来制造纳米火山

然后,它们通过透明球体照射紫外线,透射球散射光线并在薄膜上形成图案

薄膜由光反应性材料制成,无论光线被撞击,都会发生化学变化

研究人员然后将薄膜浸没在液体溶液中,该溶液洗掉暴露在光线下的薄膜部分

剩下的材料形状像纳米级火山

“我们可以通过改变纳米粒子球体的直径来控制光的模式,或者改变我们通过球体照射的光的波长或颜色,”机械和航空航天工程博士生徐章说

NC State和描述该工作的论文的主要作者

“这意味着我们可以控制这些结构的形状和几何形状,例如纳米火山的空腔有多大

”研究人员开发了一种高度精确的计算机模型,可以预测纳米火山的形状和尺寸

纳米尺度球体的直径和光的波长

由于这些结构具有精确测量的空心核心,以及在纳米火山“口”处精确测量的开口,因此它们是药物输送机制的良好候选者

核心的大小将允许用户控制纳米火山将存储的药物的量,而纳米火山顶部的开口的大小可用于调节药物的释放

“这个过程中使用的材料相对便宜,而且这个过程可以很容易地扩大规模,”北卡罗来纳州机械和航空航天工程助理教授,该论文的共同作者Chih-Hao Chang博士说

“此外,我们可以生成均匀图案阵列的纳米火山,这也可用于控制药物输送

”Chang的团队正在努力提高对纳米火山释放速率的理解,例如因为不同尺寸的纳米粒子能够以不同大小的口径“逃离”纳米火山

“这是药物输送应用的重要信息,”Chang说

“让我们了解光线如何通过粒子散射并将其应用于纳米光刻技术以获得可以真正帮助人们的东西,这是令人兴奋的

”论文“利用胶体粒子散射光的三维纳米光刻”于6月12日在线发表于ACS Nano

该论文的第一作者是北卡罗来纳州立大学博士

学生许章

共同作者是Chang和NC州立大学的学生Jonathan Elek

该研究得到了美国国家航空航天局早期职业学院奖和北卡罗来纳州国家科学基金会ASSIST工程研究中心的支持

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