信息-生物-納米是微納制造產(chǎn)業(yè)和單分子生命科學(xué)研究的熱點。其中微納米觀測、操控和制造技術(shù)是支撐微納米科技走向應(yīng)用的基礎(chǔ)，是促進信息技術(shù)與生命科學(xué)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的使能技術(shù)。中國科學(xué)院沈陽自動化研究所微納米組長期以來開展多學(xué)科交叉研究，推進信息、生物、納米技術(shù)的融合與發(fā)展，在微納制造和微納生物領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新性研究成果，已形成特色鮮明的優(yōu)勢研究方向。

　　近日，Nature出版集團所屬期刊Scientific Reports (4:6524, 2014)刊登了沈陽自動化所微納米課題組在微納制造領(lǐng)域的最新成果，該研究提出了一種基于微納機器人技術(shù)對界面不穩(wěn)定演化進行調(diào)制的方法，為超精密微納結(jié)構(gòu)陣列化制造提供了技術(shù)支撐。該工作是課題組在微納制造前期研究基礎(chǔ)上的延續(xù)和深入。在前期工作中，微納米組提出了一種高通量、低成本的微納電極制造方法，為微納電子制造提供了可供選擇的新途徑(IEEE Transactions on Nanotechnology. 13(2): 245-253, 2014)；基于光誘導(dǎo)電流體動力學(xué)不穩(wěn)定性模型，發(fā)展了基于光誘導(dǎo)電流體動力學(xué)不穩(wěn)定的微結(jié)構(gòu)加工方法(Microfluidics and Nanofluidics. 16(6): 1097-1106, 2014)，并應(yīng)用該方法成功實現(xiàn)了微柱陣列和微透鏡陣列的制造(Applied Physics Letters. 104(26): 264103, 2014)。本次Scientific Report 的成果將上述微結(jié)構(gòu)的加工極限由微米級提升到納米級，從而構(gòu)建了較為完備的微納結(jié)構(gòu)加工技術(shù)體系。

　　在微納生物領(lǐng)域，課題組以生物學(xué)需求為牽引，以微納機器人化操控為核心技術(shù)，在癌癥個性化治療、活細胞觀測、新藥開發(fā)等方面取得了重要進展：發(fā)展了一種基于細胞動力學(xué)特性的免標記細胞分離方法(PLoS One. 9(3): e51577, 2014.)，初步實現(xiàn)了癌細胞與血紅細胞的免標記分離；研究了納米尺度上抗體依賴細胞介導(dǎo)的細胞毒作用機制(Langmuir. 30( 6): 1609-1621, 2014)，揭示出巨噬細胞吞噬癌細胞過程中細胞超微形貌和機械特性的動態(tài)變化；建立了免模板細胞動態(tài)圖形化技術(shù)(Lab on a Chip. 14(7): 1367-1376, 2014)，為癌細胞遷移研究提供了新的手段；進一步為了滿足對活體細胞進行原位高分辨率觀測的需求，提出了一種基于相位反饋模式的新型細胞觀測方法(Applied Physics Letters. 105(5): 053113, 2014)，該方法具有快速、抗干擾能力強的優(yōu)點，優(yōu)于現(xiàn)有文獻報道的技術(shù)；針對新藥開發(fā)需求，建立了納米操作機器人——平面膜片鉗聯(lián)合作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)了針對活體細胞超微機械刺激和電生理信號的同步檢測(IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 19(4): 1138-1147, 2014)，為機械門控離子通道的新藥開發(fā)提供了技術(shù)支撐。這些方法和技術(shù)，構(gòu)成了較為完備的對細胞進行檢測、操作和激發(fā)的手段，將在未來的生物學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。

　　上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、機器人學(xué)國家重點實驗室的大力支持。