港大學者王宇鋒探索智慧材料用於醫學用途獲前瞻獎
如何在人體內作出精準藥物輸送,是科研界一個重要課題。港大化學系助理教授王宇鋒致力從事膠體自組裝的前述研究,包括通過化學手段合成具有低對稱性形狀的異性納米粒子,並鑽研有關粒子的動力學,將具備潛力開發成具有移動、適應、變化功能的智慧材料,應用於人體內作藥物傳輸等醫學用途。他因此獲裘槎基金會頒發「前瞻科研大獎」及500萬元科研基金,以支持其爭取嘗試更創新的科研成果。 ■香港文匯報記者 姜嘉軒
所謂的膠體自組裝,目的是將膠體納米顆粒有效地組合在一起,並廣泛應用到日常生活。有關顆粒大小約人類頭髮直徑的百分之一,用於例如油漆、化妝品,或顯示設備等產品以調節其亮度、顏色和其他光學性能。
王宇鋒的其中一個研究方向,是通過化學手段合成具低對稱性形狀的異性粒子。他以一個代表粒子的乒乓球為反例解釋,低對稱性形狀異性粒子有別於此,並非一般的球形,「可以是(左右)長徑比不一,或是兩邊表面不一的不對稱形狀」,笑言至今為止已做出了很多不同款式。
利用不對稱性 可「跑」可「旋轉」
除了致力造出多款低對稱性形狀的異性粒子外,其團隊另一研究方向是要鑽研這些粒子的動力學。王宇鋒表示,原來在納米級別而言,粒子運動是很難形成的,想做出能轉、能動,甚至是可控運動的東西絕非易事。不過,他所研究的低對稱性形狀異性粒子則具備這種潛力。
原來這些粒子的低對稱性,正有利調控移動方向,「在我們施加電場作『燃料』後,由於這粒子的不對稱性,兩邊會產生不同效果,從而產生不同motion(運動)」,例如可以向前「跑」,或是旋轉。
研究有望改善3D打印技術
他進一步說,只要稍為調整這些不對稱性粒子的形狀,其運動將存在很大差異。為此團隊未來將一邊設計不同形狀的低對稱性粒子,一邊觀察和發掘那些形狀對其運動的影響,目標是要做到精確調控,研究將具備潛力開發成具有移動、適應、變化功能的智慧材料。
同時,由於這些顆粒大小與人體內的細胞大小相若,未來具備潛力應用於人體內作醫學用途,它們猶如微型機械人,可遊走於人體內作藥物傳輸、細胞修復的多功能。
另一方面,王宇鋒指有關研究亦可望用於改善3D打印技術、先進陶瓷、光子通訊傳輸等,應用層面非常廣泛。