在半導(dǎo)體制造與生物學(xué)交匯的前沿領(lǐng)域，一項(xiàng)開創(chuàng)性科學(xué)突破發(fā)生在一只身長(zhǎng)僅0.5毫米的水熊蟲上——西湖大學(xué)仇旻團(tuán)隊(duì)采用創(chuàng)新冰刻技術(shù)首次在活體水熊蟲表面成功“紋身”。更令人驚嘆的是，完成這場(chǎng)精密“外科手術(shù)”后，這只水熊蟲仍舊活力滿滿。這張全世界最小的“紋身”入選《自然》雜志4月“最佳科學(xué)圖片”。

圖片上，水熊蟲身上紋著的波點(diǎn)狀圖案清晰可見。

傳統(tǒng)微納加工技術(shù)因其苛刻的工藝條件，難以與生物體兼容。例如，傳統(tǒng)光刻工藝依賴的化學(xué)顯影和去膠溶劑極易對(duì)生物體造成損害，而脆弱的生物體表面的不規(guī)則形貌特征，也常常讓常規(guī)光刻技術(shù)束手無(wú)策。

冰刻技術(shù)則是一種新型微納加工技術(shù)，適用于三維微納結(jié)構(gòu)的制造，能夠在簡(jiǎn)化加工流程的同時(shí)提高對(duì)準(zhǔn)精度，適用于敏感材料的精細(xì)加工，在半導(dǎo)體制造、量子器件和生物工程等前沿領(lǐng)域應(yīng)用前景巨大。

仇旻團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性的將冰刻技術(shù)應(yīng)用到生物活體上，其開發(fā)出的“冰刻紋身”技術(shù)可為水熊蟲量身定制納米級(jí)“碳質(zhì)紋身”。在適宜的復(fù)蘇條件下，紋身后的水熊蟲能夠成功恢復(fù)生命活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)表明，這種特制的碳質(zhì)納米紋身既能承受強(qiáng)力拉伸、溶劑沖刷等考驗(yàn)，又完美避開了對(duì)生物機(jī)體的損傷。與傳統(tǒng)的薄膜沉積技術(shù)相比，冰刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了原位加工，在圖案精度、附著穩(wěn)定性和生物相容性等方面均展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。

此外，團(tuán)隊(duì)還開創(chuàng)性地采用半導(dǎo)體薄膜沉積技術(shù)，成功為水熊蟲打造了微米級(jí)的“金屬紋身”。不同金屬修飾可賦予水熊蟲特異功能特性，例如經(jīng)磁性金屬修飾的水熊蟲具備磁場(chǎng)響應(yīng)能力，研究人員能通過(guò)外部磁場(chǎng)調(diào)控其旋轉(zhuǎn)、滾動(dòng)及平移運(yùn)動(dòng)。

仇旻團(tuán)隊(duì)的研究開創(chuàng)了針對(duì)活體生物的微納加工新領(lǐng)域，不僅為極端環(huán)境生物的適應(yīng)性研究提供了全新工具，更展現(xiàn)了微納制造技術(shù)與生物科學(xué)深度交叉融合的巨大潛力。

研究團(tuán)隊(duì)表示，未來(lái)有望利用更多的微納加工方法在生物體表面特定區(qū)域構(gòu)筑更加精細(xì)的圖案，并通過(guò)光、電、熱等多物理場(chǎng)調(diào)控實(shí)現(xiàn)對(duì)其生命活動(dòng)的精準(zhǔn)干預(yù)，在新型生物電子器件、仿生器件和活體微型機(jī)器人等前沿領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

原標(biāo)題：《西湖大學(xué)為0.5毫米水熊蟲“紋身”，冰刻技術(shù)顛覆“雕蟲小技”》

欄目主編：任荃

本文作者：文匯報(bào) 劉琦