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机器之心报道
编辑：杜伟、陈
中国科学院上海微系统所与上海交通大学联合研发出的这种3D纳米机器人有望在智能仿生感知、药物递送等领域发挥巨大的潜力。
3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。人类通过现代技术利用材料（包括天然和合成材料）来寻找新的技术机会，许多新机遇和新发现本质上都植根于制造创新。3D制造在过去的二十年中得到了深入研究。
随着材料开发的协同进步，许多应用极大地受益于微/纳米尺度3D结构和设备的高分辨率制造，例如微流体、折射/衍射光学、光子和机械超材料。
然而，当特征变得更小，尤其是达到深纳米尺度（即nm）时，三维制造技术挑战变得更加突出，分辨率、结构稳定性和形状准确率是关键因素。对于细胞支架和治疗性微/纳米机器人等生物医学应用来说，需要系统地评估3D制造结构的生物相容性、物理化学稳定性和功能化的难易程度。
近期，中国科学院上海微系统所陶虎团队与上海交通大学夏小霞、钱志刚合作，用基因重组的蜘蛛丝蛋白3D打印出纳米机器人，加工精度达到14纳米。相关研究成果发表在国际知名学术期刊《自然·通讯》上。
具体而言，该研究团队创新开发了基因重组蜘蛛丝蛋白光刻胶，通过优化重组蜘蛛丝基因片段和分子量，结合基于百万级数量电子的大规模仿真模拟，实时控制加速电压调控电子在丝蛋白光刻胶里的穿透深度、停留位置和能量吸收峰，实现了分子级别精度的真三维纳米功能器件直写。该技术加工精度可达14nm，接近天然丝蛋白单分子尺寸（~10nm），较之前技术提升了1个数量级。
这一技术有望用于智能仿生感知、药物递送纳米机器人等领域。陶虎表示，「14纳米相当于蜘蛛丝蛋白单个分子的尺寸，已经迫近了精度极限。」
论文