西湖大學(xué)仇旻研究團(tuán)隊(duì)近期在微納加工領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，他們成功地在活體水熊蟲(chóng)表面實(shí)施了精細(xì)的微納加工技術(shù)，這一成果不僅展示了極高的納米級(jí)加工精度，還驗(yàn)證了技術(shù)的生物相容性，預(yù)示著納米醫(yī)療設(shè)備與活體微型機(jī)器人新時(shí)代的可能到來(lái)。

研究團(tuán)隊(duì)利用的是冰刻技術(shù)，這種技術(shù)以冰層替代了傳統(tǒng)光刻工藝中的光刻膠。冰刻技術(shù)通過(guò)電子束直接雕刻冰模板，避免了傳統(tǒng)光刻中化學(xué)試劑的使用，從而減少了潛在的污染。這一創(chuàng)新為冰刻技術(shù)在活體生物上的應(yīng)用開(kāi)辟了道路。

研究的核心在于讓水熊蟲(chóng)進(jìn)入隱生狀態(tài)，此時(shí)它們身體蜷縮，代謝減緩，形態(tài)更利于進(jìn)行電子束雕刻。團(tuán)隊(duì)隨后在水熊蟲(chóng)表面覆蓋了一層特制的納米有機(jī)冰膜，通過(guò)電子束曝光，將指定區(qū)域的冰膜轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的固體圖案，形成了類(lèi)似紋身的微納結(jié)構(gòu)。

這項(xiàng)技術(shù)的成功實(shí)施，不僅在于其高度的精確性，更在于這些微納圖案在經(jīng)歷各種外部處理后仍能保持優(yōu)異的黏附性。這一發(fā)現(xiàn)為微生物傳感、仿生器件和活體微型機(jī)器人等領(lǐng)域提供了新的技術(shù)路徑。

仇旻團(tuán)隊(duì)早在2020年就已成功展示了冰刻技術(shù)的潛力，當(dāng)時(shí)他們利用電子束作為刻刀，在極細(xì)的尺度上完成了“冰上雕刻”。這一技術(shù)的核心在于用冰層替代光刻膠，實(shí)現(xiàn)了更為環(huán)保和精確的加工。

此次研究不僅驗(yàn)證了冰刻技術(shù)在活體生物上的應(yīng)用潛力，還展示了微納制造技術(shù)與生物科學(xué)交叉融合的巨大潛力。相關(guān)研究成果已于3月底發(fā)表在《Nano Letters》期刊上，并入選當(dāng)期補(bǔ)充封面。西湖大學(xué)博士研究生楊治蓉為文章的第一作者，趙鼎研究員和仇旻教授擔(dān)任通訊作者。