科研进展：上海微系统所创新基因重组蜘蛛丝蛋白光刻胶技术

创新突破：分子级别精度的纳米功能器件直写

中国科学院上海微系统与信息技术研究所的陶虎团队携手上海交通大学的夏小霞及钱志刚，成功研发了一种基于基因重组蜘蛛丝蛋白的光刻胶技术。这一技术不仅优化了重组蜘蛛丝基因片段和分子量，还利用大规模电子仿真模拟，精确控制电子穿透深度、停留位置与能量吸收，实现了分子级别的真三维纳米功能器件的直写。

加工精度显著提升

该技术将加工精度推至14纳米，这一数值几乎与天然丝蛋白单分子尺寸相当，较前代技术提高了数量级。蜘蛛丝蛋白的优异机械性能为构建复杂三维纳米结构提供了关键支撑，其良好的生物兼容性则为开发可载药、可驱动、可降解的4D纳米功能器件铺平了道路，这些器件在智能仿生感知、药物递送纳米机器人、类器官芯片等领域展现出广阔的应用前景。

研究成果与应用展望

相关研究成果于2021年8月26日发表在《自然通讯》杂志上。陶虎团队不仅在二维和三维微纳加工体系方面取得了重大进展，包括电子束光刻、离子束光刻、紫外光刻、近场光刻、软光刻、纳米压印、自组装、喷墨打印等多种技术，覆盖了纳米、微米到毫米以及晶圆级尺度的范围。这一系列创新，标志着丝蛋白从传统纺织材料向医用材料乃至集成电路和传感器材料的转型，展现了其在多个科技领域的潜在价值。

结语

上海微系统与信息技术研究所的科研团队在基因重组蜘蛛丝蛋白光刻胶技术上的创新突破，不仅展示了分子级别的加工精度，还揭示了其在纳米功能器件制造领域的广泛应用潜力。这一技术的进展有望推动智能仿生、医疗科技和先进材料科学的发展，为未来的科技应用开辟新的路径。