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西湖大学团队首次用冰刻技术为水熊虫“纹身”：身长不足1毫米！

发布于：2025-05-09 作者：凹凸曼 阅读：36

据媒体报道，西湖大学科研团队近日取得一项重要突破，首次将冰刻技术成功应用于活体水熊虫表面的精准微纳加工。这一创新为活体生物传感器的开发及极端环境研究开辟了全新途径。

据悉，这项技术的关键在于用"冰"替代传统光刻加工中的"光刻胶"。与传统工艺不同，电子束可直接在冰层上雕刻出所需图案，无需使用化学试剂清洗来形成模具，从而有效避免了传统光刻工艺中洗胶带来的污染问题。

研究人员使用的"冰"材料既包括日常所见的水冰，也涵盖有机分子低温凝结形成的固体，这种替代为冰刻技术在活体生物上的应用提供了可能。

研究团队选择体长不足1毫米的水熊虫作为实验对象，这种微小生物在显微镜下放大100倍才勉强达到人类指甲盖大小。

水熊虫独特的生理特性使其成为理想的研究载体：它能够在-273℃到151℃的极端温度范围内存活，对脱水、强辐射、高压及有毒环境表现出极强的耐受能力。

实验过程中，研究人员首先使水熊虫进入隐生状态，此时其新陈代谢几乎完全停止，这种状态下的水熊虫具有更强的抗逆性，更适于接受电子束"雕刻"。

随后，研究团队在隐生状态的水熊虫体表覆盖特制的纳米有机冰膜，通过电子束曝光技术，将指定区域的纳米冰膜转变为常温下稳定的固体图案。

研究人员表示，这项技术的应用前景十分广阔。未来可能实现在蜜蜂复眼表面雕刻纳米级光栅，以研究其感知紫外线的机制；或在珊瑚虫触手上刻写环境传感器，用于实时监测海洋酸化程度。这项成果标志着微纳加工技术从无机材料向生命体应用的重要跨越，为生物-电子融合器件的开发提供了新的技术路径。

西湖大学团队首次用冰刻技术为水熊虫“纹身”：身长不足1毫米


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