弹簧作为能量转换器件,小至钟表、扭秤,大至汽车悬挂、原子力显微镜等均使用弹簧作为其关键部件。把弹簧结构运用到微观世界中,开发出具备弹性结构的微纳器件,是科学家们长久以来的一大构想。然而,纳米级器件的小变形可观测性较差,易造成较大的数据误差。另外,受限于细胞相容性弹性材料的高精度3D加工等难题,研发出能应用于细胞力学研究的大变形微米弹性器件仍面临极大的挑战。
1月4日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所副研究员徐海峰团队的最新研究成果发表于《自然—纳米技术》。研究团队运用首次构建的弹性模量维度4D纳米弹性体光刻策略,制备了迄今最灵敏的人造弹簧系统,探测灵敏度达到500飞牛,实现了皮牛力下微米级的形变,并基于此开发出一系列具有超灵敏度的软体微米机器人,实现了高精度细胞力学研究以及细胞的无影响操纵,有望为显微外科手术和靶向药物输送等精准医疗领域提供新方法。
该研究中,深圳先进院医工所徐海峰副研究员为论文的第一作者及共同通讯作者,深圳先进院为论文第一单位。深圳先进院医工所王磊研究员为该文章作者之一。