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浸大帶領研發多功能納米機械人 精準降解污染物及除菌成效顯著

BasTech

浸大帶領研發多功能納米機械人 精準降解污染物及除菌成效顯著
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浸大帶領研發多功能納米機械人 精準降解污染物及除菌成效顯著

2025年08月04日 13:53 最後更新:14:48

由香港浸會大學領導的協作研究團隊,研發出一款配備銀和金兩種金屬納米棒的多功能納米機械人,能有效降解污染物及去除細菌,並可透過磁場控制其移動。該發明在抗菌處理、污水管理及生物醫學領域具有廣泛的應用潛力。

多功能納米機械人的結構。

多功能納米機械人的結構。

化學污染物、致病細菌及生物膜(聚合於黏性物質的微生物群落)對公共衞生構成嚴重威脅。為此,科學家研發了各種具備催化和抗菌特性的納米平台。然而,開發可透過遠端控制,精確地鎖定目標並移動的納米機械人,從而提高處理方案的效能和靈活性,仍是一項挑戰。

浸大化學系副教授梁湛輝教授與中國科學技術大學、合肥工業大學和安徽醫科大學第一附屬醫院東城院區的科學家合作,設計及製造出一個具有分解有機污染物的能力和抗菌特性,並可去除生物膜的多功能納米機械人。研究結果已刊載於學術期刊《Advanced Healthcare Materials》。

該多功能納米機械人擁有空心球形結構,其組成和特點包括:

由氧化鐵組成的核心:氧化鐵屬磁性材料,讓納米機械人能夠透過磁場控制,按照既定的路徑移動。
由銀和金兩種金屬納米棒組成的中間層:可作為催化劑,促進降解有機污染物的化學反應,並抑制細菌的生長或破壞其功能。
由聚多巴胺製成的表層:具備生物相容性的材料,能保護和穩定內部結構。
闊大內腔及微孔結構:可利用作為藥物載體。
為測試納米機械人降解污染物的效能,研究團隊製作出模擬微型污水池,納米機械人在磁場的驅動下,準確地移至其中兩個池室,並停留一分鐘。其後進行的測試顯示,池室內的「4-硝基苯酚」(工業和農業活動產生的有機污染物)和「亞甲藍」(工業污水中的有機染料)的水平均顯著下降。

浸大化學系副教授梁湛輝教授領導的協作研究團隊,研發出能有效降解污染物及去除細菌的多功能納米機械人。

浸大化學系副教授梁湛輝教授領導的協作研究團隊,研發出能有效降解污染物及去除細菌的多功能納米機械人。

研究團隊亦發現納米機械人具備抗菌能力。團隊透過裝載光敏劑「鋅酞菁」的納米機械人進行測試,了解配合銀和金兩種物質,在各種條件下對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的抗菌效果。這些條件包括以磁場控制納米機械人的移動,以及施加近紅外線激光及氙氣燈等光源。當磁場、近紅外線及氙氣燈三者並用,載有鋅酞菁的納米機械人可抑制高達99.9%的細菌繁殖。

由磁場驅動載有鋅酞菁的納米機械人,還能有效去除細菌生物膜。研究人員把納米機械人放進長有生物膜的實驗皿及U型管,並施加磁場及光源照射,納米機械人能有效破壞並去除生物膜。當磁場、近紅外線激光及氙氣燈三者並用,移除生物膜的效果最為顯著,同時錄得最低的細菌存活率。研究突顯納米機械人在處理與生物膜相關的感染,以及導管等密閉空間堵塞的潛力。

梁湛輝教授表示:「研究結果顯示,由研究團隊開發的多功能納米機械人,具有精準的催化能力、高度抗菌特性,並能有效移除生物膜。它的移動能夠以磁場引導,令降解污染物和抗菌活動可以在受控的情況下精準和有效地進行。這種多功能納米機械人在污水處理、生物醫學以及其他領域,具有龐大的應用潛力。」

香港浸會大學(浸大)校董會暨諮議會主席黃英豪博士於今日(7月1日)早上帶領浸大社群,包括校長衞炳江教授、校董會和諮議會成員,以及一眾大學主管人員、教職員、校友和學生,在浸大校園參加升旗儀式,慶祝中華人民共和國香港特別行政區成立29周年。

浸大今天在校園舉行升旗儀式,浸大社群聚首一堂,共同慶祝香港特區成立29周年。

浸大今天在校園舉行升旗儀式,浸大社群聚首一堂,共同慶祝香港特區成立29周年。

黃英豪:配合國家與特區發展需要

黃英豪博士在儀式上致辭時表示,國家正處於「十五五」規劃的開局之年,積極推動中國式現代化建設的全新局面。特區政府亦全力籌備香港第一個五年規劃,主動對接「十五五」規劃帶來的重大機遇。

他指出,作為一所立足香港特區、背靠祖國、聯通世界的大學,浸大一直致力於培養具備家國情懷、國際視野、創新能力與跨學科知識的人才。黃英豪呼籲每一位浸大成員:「全力配合國家與香港特區的發展需要,充分發揮國家賦予我們的新定位、新功能、新任務,在推動經濟高質量發展與改善民生的同時,主動積極融入和服務國家發展大局。」

浸大校董會暨諮議會主席黃英豪博士在儀式上致辭。

浸大校董會暨諮議會主席黃英豪博士在儀式上致辭。

學生升旗隊承傳莊嚴使命

浸大於2022年成立香港浸會大學學生升旗隊,由一群熱心服務、有志推動國民教育的浸大學生自發組成,肩負為大學升掛國旗的莊嚴任務。今天有份參與儀式的浸大一年級學生石天表示,去年入讀浸大後便加入學生升旗隊,既是因為自幼在北京天安門廣場觀看升旗儀式而心生憧憬,同時也希望在校園承傳這份光榮而莊嚴的使命,並結識志同道合的夥伴。

石同學説:「升旗隊的每一次任務,都是厚植與祖國情感紐帶的重要時刻。經過反覆訓練與實踐,我對國旗的意義和升旗禮儀的規範有更深入的認識。」早前石同學參加訪京團,參觀國家博物館,加深了他對國旗歷史的理解,更鼓勵自己以嚴謹的態度,豐富相關知識和技巧,繼續履行莊重的使命。

浸大校董會暨諮議會主席黃英豪博士(第二排中)、校長衞炳江教授(第二排左六),聯同一眾校董會和諮議會成員、教職員、校友與浸大學生升旗隊合照。

浸大校董會暨諮議會主席黃英豪博士(第二排中)、校長衞炳江教授(第二排左六),聯同一眾校董會和諮議會成員、教職員、校友與浸大學生升旗隊合照。

浸大成員參與升旗儀式

浸大成員參與升旗儀式

浸大學生升旗隊隊員石天表示,希望在校園承傳光榮而莊嚴的使命。

浸大學生升旗隊隊員石天表示,希望在校園承傳光榮而莊嚴的使命。

浸大學生升旗隊隊員石天表示,自幼在北京天安門廣場觀看升旗儀式,希望在校園承傳光榮而莊嚴的使命。

浸大學生升旗隊肩負升旗的莊嚴任務。

浸大學生升旗隊肩負升旗的莊嚴任務。

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