我校在仿细菌胶体马达集群研究方面取得新进展

我校微系统与微结构制造教育部重点实验室贺强教授团队在仿细菌胶体马达研究取得重要进展，研究成果以“仿细菌胶体马达集群的宏观趋化运动”(Macroscale Chemotaxis from a Swarm of Bacteria-Mimicking Nanoswimmers)为题发表在国际著名期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.，影响因子12.257），并被选为当期的热点论文（Hot Paper）。

在自然界中，细菌的趋化能力帮助它们适应周围环境的变化，获得有限的营养并在生态系统中占据有利生存环境。受细菌集群趋化运动启发，研究团队构筑了仿细菌集群趋化行为的葡萄糖驱动聚合物刷胶体马达。该马达以胶体金为主体，一侧通过化学交联法修饰葡萄糖氧化酶，另一侧借助原子转移自由基聚合，将长度可控的亲水聚合物刷接枝到胶体马达表面。在含有葡萄糖作为燃料的环境中，该马达像细菌一样通过分解葡萄糖作为能量来源，以每秒高于自身体长120倍的速度前进。研究表明类似细菌鞭毛结构的聚合物刷增强了胶体马达的平移运动，显著提高了其运动效率。更重要的是，这些胶体马达能够像细菌一样沿葡萄糖源梯度发生集群趋向运动，这种集群趋向现象甚至可以在宏观下观察到。这种仿细菌的集群趋向运动研究不仅可帮助人们理解和调控活性物质，拓展对生命系统中自组织行为的认知，也有望推进胶体马达在活性智能材料、精准医疗等方面的应用。

文章发表后，先后被Science Daily、Phys.org、Nanowerk以及ChemistryViews等报道。