9 月 18 日消息 據(jù)中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所網(wǎng)站,中科院上海微系統(tǒng)所陶虎團隊與上海交通大學(xué)夏小霞、錢志剛合作,創(chuàng)新開發(fā)基因重組蜘蛛絲蛋白光刻膠,通過優(yōu)化重組蜘蛛絲基因片段和分子量,結(jié)合基于百萬級數(shù)量電子的大規(guī)模仿真模擬,實時控制加速電壓調(diào)控電子在絲蛋白光刻膠里的穿透深度、停留位置和能量吸收峰,實現(xiàn)了分子級別精度的真三維納米功能器件直寫。
▲ 圖源:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所網(wǎng)站
據(jù)介紹,該技術(shù)加工精度可達 14 nm,接近天然絲蛋白單分子尺寸(~10 nm),較之前技術(shù)提升了 1 個數(shù)量級。蜘蛛絲蛋白優(yōu)異的機械強度為復(fù)雜三維納米結(jié)構(gòu)提供了關(guān)鍵支持,良好的生物相容性允許進一步通過功能化,實現(xiàn)可載藥、可驅(qū)動、可降解的 4D 納米功能器件(時空可變形),在智能仿生感知、藥物遞送納米機器人、類器官芯片等研究領(lǐng)域具有明確的應(yīng)用前景。
據(jù)了解,相關(guān)研究成果于 2021 年 8 月 26 日發(fā)表在《自然通訊》。
至此,陶虎團隊已經(jīng)基本完成絲蛋白全套二維和三維微納加工體系的建立,包括 2D&3D 電子束光刻、2D&2.5D 離子束光刻、2D 紫外光刻、2D 近場光刻、2D&3D 軟光刻、2D&3D 納米壓印、2D&3D 自組裝、2D 噴墨打印,涵蓋納米、微米到毫米以及晶圓級尺度,實現(xiàn)了絲蛋白從傳統(tǒng)紡織材料到醫(yī)用材料再到集成電路和傳感器材料的轉(zhuǎn)身。