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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。」

浸大校長衞炳江表示,由於九龍塘本部用地不足,對大學發展構成重大限制,至今未有放棄「舉校遷都」的想法。他期望政府能投資協助浸大在北都大學城發展用地,讓大學得以長遠拓展。

浸大校長衞炳江。資料圖片

浸大校長衞炳江。資料圖片

衞炳江接受傳媒訪問時指出,浸大在八大院校中面積最細,僅不足100畝地,嚴重制約了學校的發展空間。他強調,浸大實際需要的用地僅約40多公頃,佔地不算多,而且一間完整的大學遷入北都,可以作為錨點發揮凝聚力,避免院校發展出現割裂情況。

香港浸會大學

香港浸會大學

對於外界關注放棄九龍塘黃金地段會否影響招收在職進修人士,衞炳江認為北都是長遠發展方向,不會一直處於偏遠荒蕪的狀態。他補充,若有需要,大學仍可在市區租用據點,甚至購入商廈辦學,做到「兩邊兼顧」的安排。

香港浸會大學

香港浸會大學

不過,遷校計劃面對的最大挑戰是資金問題。衞炳江透露,當年估算遷校所需資金約為250億至300億元,這筆龐大開支難以單靠學校的捐款或貸款支撐,因此希望政府能夠投資協助浸大在北都發展用地。

香港浸會大學

香港浸會大學

衞炳江的校長任期將於明年7月31日屆滿,在餘下約11個月的任期中,他期望可以做好提交教資會的《規劃工作建議書》,為浸大爭取更多學額。他提到,在上一輪學額分配中,浸大按比例計算的學額升幅是「全港第一」,按實際學額數量計算亦位列第二,希望新一輪分配能夠延續這個趨勢。

至於退任後的去向,衞炳江表示會繼續在浸大留任光子學講座教授至2031年初。他期望卸下行政工作後,可以專注帶領光子學研究小組,向研發「光電晶片」的方向邁進。

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