导读:生物材料研究是当今材料科学研究的一个热点之一,也是21世纪最具有前途的科研领域,其在生物工程、光电、化工、医学等领域都有非常广泛的用途。纳米生物技术又是国际生物技术领域的前沿和热点问题,在医药卫生领域更是有着广泛的应用和明确的产业化前景。
目前,各国在生物材料研究方面均取得一定的成就。在此,生物谷小编将为你逐一呈现2010年的十大新型材料。
1、“钯蓝”——癌症光热疗的“希望之星”
事件:厦门大学化学化工学院郑南峰教授课题组的研究发现,通过形貌的精细调控,纳米钯可以展示出绚丽的蓝色。
钯是一种稀贵金属,在化学中主要用做催化剂。但高比表面积的钯纳米材料多为黑色,被科学家们通俗地称为“钯黑”。实验表明,郑南峰教授课题组所制备出的这种蓝色钯纳米材料——“钯蓝”不仅拥有“漂亮的外表”,而且拥有独特的光学、催化等性能。
“钯蓝”由尺寸均一的六边形超薄钯纳米片组成,薄片的厚度仅为1.8纳米,边长可在20—200纳米间调控。郑南峰教授表示:“这样超薄的结构特征不仅使‘钯蓝’具有高的比表面积,使催化性能更为优越,而且结合理论计算,我们还发现超薄结构是‘钯蓝’具有强近红外光吸收并呈现蓝色的主要原因。”
课题组将之与当前用于肿瘤治疗的光热疗联系起来。经过一年多的反复实验,课题组发现,“钯蓝”的超薄厚度使其无法散射近红外光,所吸收的光被完全转化为热,导致周围环境快速升温,可直接应用于肿瘤的近红外光热疗。“同时,作为近红外光敏剂,‘钯蓝’的最大特点在于它的超高光热稳定性,这一特性是其他现有贵金属纳米近红外光敏剂所无法媲美的。”
目前,课题组正在对“钯蓝”的催化、生物应用等进行更为深入系统的研究,并着手与厦大医学院等单位展开联合攻关。
2、柔韧新材料——可助医疗仪器自行供电
事件:美国普林斯顿大学的科学家发明了一种致密柔韧的材料,其可通过自身肢体动作来收集能量,病人只需通过呼吸就能维持心脏跳动。
研究小组组长米迦勒· 麦卡尔平表示,这项发明的关键在于压电材料形态的创新。压电材料受到机械应力时会发生电偏振,因此运动和压力都可以产生电能。但是一般的压电材料都非常硬,而且不易弯曲,通常还带有毒性。
因此研究小组发明了纳米压电仪器,它们被层层的硅树脂所隔开,就像我们从隆胸手术所知道的那样,硅树脂非常柔韧,而且不会引起人体排斥。
麦卡尔平表示这种材料的首次商业应用可能是用来替代儿童运动鞋中发光LED,但他希望这些材料以后可以应用在电力心脏起搏器,以及植入肺部。
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