交叉学科,DARPA开展电磁响应纳米材料与生物分子研究

文摘   2024-06-13 22:52   北京  

DARPA正针对纳米材料和生物分子对从无线电波到亚毫米辐射的电磁场的响应情况开展研究。相关研究将支持开发响应元件,实现远程药物输送、生物制造、隐蔽通信等能力。具体研究领域包括:

生物制造(图源:美陆军)

电磁响应生物学

针对无线电波、微波、毫米波或亚毫米波等,分子、细胞和有机体产生的响应如何,包括蛋白质构象变化、蛋白质相互作用、量子生物学现象等。

仿生电磁响应技术的应用

识别具有潜在应用场景的电磁响应生物实体。验证产生独特生物学输出的量子生物学效应。确定可用于功能化材料电磁响应的生物大分子。电磁响应生物材料如何改变药物输送范式。

电磁响应纳米材料

能够吸收无线电波、微波、毫米波或亚毫米波的纳米材料类型,如MXenes二维材料、磁性纳米颗粒、聚合物/水凝胶等。在特定频率下,这些纳米材料在热能、结构、物理力等方面的响应。电磁响应纳米材料的三维尺寸极限。

MXenes(图源:劳伦斯·伯克利国家实验室)

电磁响应纳米材料的应用

等离子体效应等纳米材料特性是否可克服传统天线的尺寸限制。天线尺寸是否可缩小到纳米尺度,性能如何。是否能够提升当前基于纳米材料的可触发药物输送方法。

突袭鼠评

微电子与生物学交叉融合。

纳米天线?想象下一块芯片带一个秘密通信天线。

靶向给药?细胞级精准治疗或可实现。

纳米天线(图源:佐治亚理工学院)

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