有許多方法可以在微米計尺上製造三維物體(ti) ，然而，一種材料的化學特性如何能夠以微米的精度進行調節？維也納科技大學（Vienna University of Technology）的科學家發現了一種能夠使分子準確附著到準確位置上的方法。當生物組織生長時，這種方法可以允許化學信號的定位，並反饋到生命細胞，讓其知道可以附著在哪裏。這一新技術同樣給傳(chuan) 感器技術帶來希望：一個(ge) 小小的三維的“芯片實驗室”（lab on a chip）被創造出來了，裏麵準確定位的分子根據周圍環境作出物質反應。

由光接枝（180µm寬度）產(chan) 生的三維模型。熒光分子附著在水凝膠上，產(chan) 生了一個(ge) 顯微三維模型。

材料科學與(yu) 化學
        這種新方法的名字叫三維光接枝（3D-photografting），是由來自維也納科技大學的兩(liang) 個(ge) 研究小組緊密合作研究出來的：Jurgen Stampfl教授指導的材料科學研究小組和Robert Liska教授指導的微分子化學研究小組。這兩(liang) 個(ge) 研究小組以前就因為(wei) 發明了多款新型的三維打印機而引起學界極大的關(guan) 注。然而，對於(yu) 現在科學家們(men) 正在研究的應用來說，三維打印可不會(hui) 發揮很大作用：“在有著不同化學特性的微細構造單元（building blocks）裏將同一種材料放置在一起是極度複雜的”，Aleksandr Ovsianikov說。“這就是為(wei) 什麽(me) 我們(men) 從(cong) 三維支架（scaffold）開始，然後將所需分子準確附著在正確的位置上。”
 

3D光接枝：激光射進水凝膠（黃色），分子附著在空間的特殊點上（綠色）。

水凝膠裏的分子 被激光緊緊鎖在位置上

科學家開始使用一塊水凝膠（一種高分子材料）做試驗，裏麵排列著鬆散的網狀結構。在這些分子間，留有大的縫隙，其他分子甚至細胞都可以穿梭移動。

將特別選定的分子導入水凝膠結構內(nei) ，然後使用激光束輻射若幹個(ge) 點。在激光束聚焦最多的位置，一個(ge) 光化學活性鍵被破壞。這樣，高活性的中間分子（intermediates）就被製造出來，並迅速地附著到水凝膠上。其精度取決(jue) 於(yu) 激光器的透鏡係統，在維也納科技大學可以提供一個(ge) 精度達4µm 的解決(jue) 方案。“這就類似一個(ge) 藝術家，將不同顏色塗畫到畫布上不同位置，我們(men) 可以在水凝膠裏定位分子，而且是高精度的、三維的操作。”Aleksandr Ovsianikov說。

傳(chuan) 送給細胞的化學信號

這一技術可以被用來人工增生生物組織，就像一種攀爬植物附著在藤架上，細胞也需要某些支架來依附。在自然組織裏，細胞外的基質通過某些特殊的氨基酸序列向細胞發出信號，指示它們(men) 在哪裏生長。

在實驗室裏，科學家嚐試使用類似的化學信號。在許多實驗中，細胞附著能夠在二維表麵被引導發生，但是為(wei) 了在特殊的內(nei) 部結構（比如毛細管）生長更大的組織，非常需要真正的三維技術。

微傳(chuan) 感器探測分子

根據不同的應用，可以使用不同的分子來做試驗。三維光接枝技術不僅(jin) 在生物工程作用大，在其他領域如光電池、傳(chuan) 感器技術等應用前景非常廣闊。在一個(ge) 小小的空間裏，分子能夠被人為(wei) 地定位附著到特殊的化學物質，並可以被探測到。這使一個(ge) 顯微的三維“芯片實驗室”成為(wei) 可能。

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