基于多层MXene纳米片的扩散泳高效捕获与组装纳米颗粒技术及其生物相容性应用

来自国内的研究人员开发了一种基于多层MXene纳米片的新型光热操控平台，解决了传统光学镊子激光功率高、灵活性差和光损伤大的问题。实验证明该平台在可见光波段具有优异的光热转换效率，仅需0.6 mW即可稳定捕获500 nm胶体颗粒，并实现多种图案的可逆自组装（如六方晶化、链状和环状结构）。该技术无需复杂微纳加工，具备良好生物相容性，有望推动生物分子相互作用、细胞药物递送和胶体晶体等领域应用。

　　

高效操控纳米尺度多胶体体系面临激光功率、灵活性和光损伤等重大挑战。新兴二维材料MXene在多种基底上涂层后展现出优异的光热和机械性能。本研究提出一种基于多层MXene纳米片的新型光热操控平台，具有卓越的细胞相容性。实验与理论结果表明，单个多层MXene纳米片在可见光波长下表现出超高的光热转换效率。直径500 nm的胶体颗粒可在0.6 mW的低功率下被稳定捕获和传输，比传统光学镊子所需功率低两个数量级。特别地，通过调控激光诱导的温度梯度和热泳响应，实现了胶体颗粒的可逆自组装，形成多种图案包括六方晶化、链状结构和环状组装。此外，单层MXene能紧密粘附于细胞膜和玻璃基底，实现大量颗粒在细胞基底上的定向迁移与组装。与典型贵金属基底相比，MXene兼具更优的生物相容性、灵活性，且无需复杂微纳加工流程，有望推动其在生物分子相互作用、细胞药物递送和胶体晶体等领域的应用。作者声明无利益冲突。