【纳米】“类原子”纳米颗粒制造研究进展

2023-04-24 09:42:43

胶体超材料是理想的人造材料，可以复制简单分子结构。通过组成成分的组装以及相互作用，胶体超材料获得了额外的功能。为了实现精密的应用性能，必须精确控制高精度结构。然而，由于表面化学异质性缺乏立体选择性编码，特异性相互作用受到抑制，因此创造类分子簇的胶体金属纳米颗粒仍相当困难。

近日，美国化学会JACS Au杂志在线发表了武汉大学高等研究院梁乐课题组和美国约翰霍普金斯大学Ishan Barman关于“类原子”纳米颗粒制造研究新进展，采用磁珠辅助的DNA簇转移技术制备分散DNA簇补丁纳米颗粒，用于胶体超材料的自组装。通过将补丁纳米颗粒引入多种类型的纳米组装，并进行具体案例研究，阐明了金属材料加强纳米金刚石同步发射的原理。

图1. DNA补丁制造“类原子”纳米颗粒和构建“类分子”胶体超材料。

本研究开发了磁珠辅助DNA簇转移策略，利用具有立体选择性的DNA簇构建高精度的胶体纳米颗粒。DNA补丁赋予胶体颗粒等效表面功能性，并通过DNA杂化发生定向识别的相互作用。该策略的普遍性被延伸到在具有不同形状、维度和组成的胶体纳米颗粒上添加定价键的DNA簇。通过构建金球二聚物、三聚物、四聚物、五聚物；具有不同长度的金球以及银立方体的线性低聚物；银立方体同金刚石多样的二聚体；夹在银立方体二聚物之间的金刚石等结构，证明了该策略的多功能性。通过同步增强荧光强度以及加速精确夹在银立方体二聚物的自发发射动力学，进一步证明了该策略的广泛潜力。未来，该策略可用于构建“类分子”和具有光学、光物理性质的多级纳米组装精密结构，并进一步应用于生物检测、光学物理和催化化学等领域。

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