￭唐晉堯研發出大小僅為頭髮直徑五十分之一的光控納米樹狀機械人。 香港文匯報記者彭子文 攝唐晉堯研微型樹狀機械人 遊走血管送標靶藥
科學家「駕駛」着微型的納米潛艇，深入人體，治療受損的器官組織，這科幻電影情節或許在不久將來成為現實。香港大學化學系助理教授唐晉堯的團隊，利用感光材料的光電化學特性，研發出全球首創、大小僅為頭髮直徑五十分之一的光控納米樹狀機械人，更成功對其實現極精準操控，「寫」出肉眼亦看不到的超小字體。有關研究突破過往納米機器主要以磁力操控的局限，為相關生物醫學應用帶來新方向，如將之注入人體，以光引導其移動，可望更有效去除癌細胞或輸送標靶藥。■香港文匯報記者 高鈺
專門研究納米材料、納米引擎等的唐晉堯，其團隊以3年多時間研發了全球第一個以光能作為驅動力的納米機械人。
該機械人大小不足10微米（μm），只比頭髮直徑五十分之一略大，並以硅（Si）納米線作骨幹，二氧化鈦（TiO2）納米線作枝葉，形成納米樹狀結構，這兩種半導體材料理論上無害，成本便宜又感光，故可用光來控制機械人活動。
紫外光發電移動
科學家曾就能進入人體的微型或納米機械人技術進行研究 ，主要是透過注入磁性材料，用外部磁場控制納米機器運動，但卻難以做到多元及精準操控（見另稿）。
唐晉堯團隊則利用感光材料的光電化學反應（photoelectrochemical reactions），當納米機械人感測到紫外光後，就能透過化學反應產生電場及動力，令機械人活動。團隊並利用「化學修飾」作用，讓納米機械人能作趨光（phototropic）或避光（photophobic）移動，再配合電腦編程修訂其活動範圍及方向，成功作出精準操控，包括在肉眼難見的微米級尺度讓其迴旋「跳舞」、「寫」出單詞等。
唐晉堯解釋，相比其他納米機械人多為圓球或棒狀，其納米樹狀機械人擁有現時最複雜的3D異質結構，當中「掃把」般的納米線，每條納米線都是一個光感受器，可以作出反應產生動力。
他補充指，基本上有兩三條納米線就可驅動機械人，但最理想的是有上百個光感受器，以感測到不同方向的光線，增加準確性。
他並提到，團隊是受到自然界綠藻所啟發，因綠藻可感受光線的射入方向和強度變化，朝着光源運動以便進行光合作用；透過上述的納米樹狀設計，其機械人就如有很多眼睛的昆蟲，可具備分辨光方向的功能。
體積接近紅血球
由於納米機械人與人體紅血球細胞大小相若，故適合於血液和淋巴液中遊走，具輸送標靶藥物等醫療應用潛力。
唐晉堯坦言，目前還未做到以單個機械人去除腫瘤細胞，但利用一群機械人卻有機會是有效方案，例如當識別出腫瘤細胞後，多個機械人可以包裹方式，斷絕腫瘤進一步吸收養分，或是以尖銳納米線破壞有害細胞；而最理想的是，納米機械人可成為納米醫生，自主識別癌細胞發出的特別訊號，及尋找已經擴散的癌細胞，以進行治療。
唐晉堯表示，上述方案暫時仍屬於理論層面，以現有實驗來說，與納米機械人配合的液體對人體有害，首先要解決生物及細胞兼容的問題，預計需時三四年，再下一步則仍要研發更高效的納米機械人系統，所以討論如何實際應用在醫療或其他用途上仍言之過早，預計最快在10年後才可落實。
他並提到，去年獲得諾貝爾化學獎的「分子機器設計和合成」研究，是只得分子尺度、比其納米機械人還小得多的人造機器，項目早在上世紀80年代開始，雖然為往後的相關技術奠基及帶來大突破，但其實現時仍未發展到實際應用層面，認為「科學研究是要慢慢、慢慢進行的」，毋須急於求成。