金纳米棒分子器件示意图
分子机器是纳米研究领域的重点。2007年新年伊始，法国图卢兹材料设计和结构研究中心与德国柏林大学科学家就在美国《自然纳米技术》杂志上共同发布了一项重要成果：成功研制出可旋转的“分子轮”，并组装出了真正意义上的第一台生物分子机器。
从分子机器人能够在生物体内自动生成来设想，其最初的应用似乎应是以医疗等领域为中心。比如针对病毒的分子机器人，也许可以通过研发分子钳予以实现。加工分子钳前端的部件，使它只能与特定的病毒相结合。而且，可以利用分子钳那样的分子机器人，向癌肿部位集中送达药剂等。随着生物技术水准的迅速进步，这样的生物技术药物可能会很快地代替现有药物，为人类创造更好的福祉，可是这些构建出来的融合蛋白还远远未能表达出人们所企求的结构和功能水准——人工多结构域“蛋白质机器”所应该具有的理想境界，充其量它们只能算作是蛋白质分子机器的一个雏形。现在，正有科学家试图把如此重要的机械在分子尺寸上组装起来，制造一种极其微小的装置，科学家意图使用这种装置来操控别的分子，运用于医学可以用来清除肌体深处的病毒、癌细胞等，它们具有不可限量的应用前景。
分子机器纳米阀门功能化的介孔硅纳米粒子作为智能的药物传输载体一直受到人们的很大关注，各种刺激手段被陆续用于阀门的可控开启，进而实现药物的靶向释放。
吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室杨英威课题组在前期工作的基础上，设计提出了基于介孔硅包覆金纳米棒的近红外光响应超分子纳米阀门体系，该体系同时结合了杯芳烃超分子纳米阀门、介孔硅和金纳米棒三种组分的优势。将介孔硅包覆于金棒的表面保证了高的载药性和后续纳米阀门的便捷功能化；更重要的是，金纳米棒能够吸收近红外光产生等离子体热效应，这种热效应能够削弱粒子表面主客体的相互作用使纳米阀门开启，从而实现远程操控、“阶梯”脉冲式的药物传输与释放。此类多元复合的纳米药物载体作为一种新的药物传输系统具有更为实际和广阔的应用前景。该工作已被RSC的《ChemicalScience》杂志接收发表（Chem.Sci. 2014, DOI: 10.1039/C4SC00198B）。