人造微/纳米马达是在微纳米尺度上将化学能、光能、热能等其他形式能转化为机械动能从而实现自主运动的装置。微/纳米马达具有重量轻、体积小、输出推力大,功耗低等优点。过去几十年间,研究者对微/纳米马达的研究从概念验证,扩展到运动机理,并制备出不同尺寸的、形状各异的,如棒状的,球状的,螺旋状的和管状的人造微/纳米马达。这些人造微/纳米马达被应用于物质运输、生物传感、环境修复和生物医学等方面。本课题首次采用聚氨基酸为新型管状马达的基体材料,设计了两种聚天冬氨酸微米管状马达并探究它们在环境修复和体内靶向载药方面的应用,具体工作如下:1.聚天冬氨酸/铂微米管状马达去除废水中重金属离子的研究基于聚天冬氨酸（PASP）的多羧基结构与重金属离子的络合作用,构建一种新型的聚天冬氨酸/铂为基体的自驱动微米管状马达,实现了对废水中重金属离子的快速去除。利用模板电沉积法制备的聚天冬氨酸/铂微米管状马达,然后在浓度大于0.3%的过氧化氢中即可实现自驱动,并在污水中能够快速有效地吸附重金属离子(Pb²⁺和Cd²⁺)。制备铋膜修饰玻碳电极,采用差分脉冲溶出伏安法测定了马达对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附效率,该方法具有较高的灵敏度和较宽的线性范围（5-500μg/L）,且过氧化氢不影响测定结果。微马达的自驱动大大缩短了去除重金属离子的时间（从震荡状态的30 min缩短到4 min）。结果表明,聚天冬氨酸/铂微米马达能够在很短的时间内（≤4 min）,达到接近100%去除率。聚天冬氨酸做为新型微纳米马达的材料,对拓展微纳米马达的研究领域具有重要意义。2.基于聚天冬氨酸/铁-锌微米管状马达的自驱动和在胃中的载药研究基于聚天冬氨酸的羧基能和抗癌药物—阿霉素（DOX）的氨基通过静电作用相互结合的性质,构建一种新型的聚天冬氨酸/铁-锌为基体的自驱动微米管状马达,并实现了微管马达对DOX的负载,运输和释放过程,再结合磁控有望实现抗癌药物在体内的靶向给药。利用模板电沉积法制备聚天冬氨酸/铁-锌微米管状马达,并采用一步结合法在马达表面负载DOX。体外实验表明,在磁场引导下,阿霉素/聚天冬氨酸/铁-锌微马达可以实现向小鼠胃组织切片的定向移动和穿透。小鼠活体实验表明,该马达可以保留在胃黏膜上,延长了DOX的释放时间。本实验里所采用的马达材料（包括PASP和内层Zn,Fe）在制备、运动和体内分解过程中均不产生任何有害的产物,降解性和生物兼容性好。聚天冬氨酸/铁-锌微马达载体的毒性检测表明,口服该马达溶液后小鼠无明显毒性反应,且胃组织切片实验表明,微马达无细胞毒性,也没有明显的免疫学反应。总之,该新型微马达有望实现“零毒性残留”的自驱动靶向载药,在医学和生物化学等方面具有较大的应用潜力。