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蘇州納米所利用DNA折紙術(shù)構(gòu)建金納米棒@金納米粒子手性螺旋超結(jié)構(gòu)

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蘇州納米所利用DNA折紙術(shù)構(gòu)建金納米棒@金納米粒子手性螺旋超結(jié)構(gòu)

摘要: 　　等離子體納米粒子及其組裝結(jié)構(gòu)因?yàn)閮?yōu)異的光學(xué)特性在納米科技中具有廣泛應(yīng)用，如超材料、生物傳感器、光電器件等。精準(zhǔn)構(gòu)建等離子體納米結(jié)構(gòu)對于光學(xué)特性的深入學(xué)習(xí)意義重大，而精確調(diào)控等離子體納米粒子的表面功 ...

　　等離子體納米粒子及其組裝結(jié)構(gòu)因?yàn)閮?yōu)異的光學(xué)特性在納米科技中具有廣泛應(yīng)用，如超材料、生物傳感器、光電器件等。精準(zhǔn)構(gòu)建等離子體納米結(jié)構(gòu)對于光學(xué)特性的深入學(xué)習(xí)意義重大，而精確調(diào)控等離子體納米粒子的表面功能性質(zhì)則是進(jìn)一步獲得復(fù)雜自組裝體系的關(guān)鍵。目前借助各種物理和化學(xué)方法，可在納米粒子表面的一定區(qū)域范圍實(shí)現(xiàn)功能選擇性調(diào)控。但是，獲得納米粒子表面功能位點(diǎn)的精確圖案化方法仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
　　以DNA origami為代表的DNA納米技術(shù)具有強(qiáng)大的空間位點(diǎn)尋址能力，可以在空間上實(shí)現(xiàn)功能位點(diǎn)的精確排布。與納米粒子相結(jié)合，則可以實(shí)現(xiàn)對納米粒子表面功能位點(diǎn)的精確圖案化。若將表面圖案進(jìn)一步理性設(shè)計(jì)為具有手性的不對稱幾何構(gòu)型，以此為基本構(gòu)筑單元便可指導(dǎo)復(fù)雜手性納米結(jié)構(gòu)的多層次組裝。
　　中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員王強(qiáng)斌團(tuán)隊(duì)一直致力于借助DNA納米技術(shù)構(gòu)筑復(fù)雜的納米自組裝體系。最近，他們運(yùn)用DNA折紙術(shù)首次獲得一系列金納米棒@金納米粒子手性螺旋超結(jié)構(gòu)。首先以60×90 nm二維矩形DNA origami為模板，通過對DNA origami表面功能位點(diǎn)的理性設(shè)計(jì)，多步DNA雜交反應(yīng)后將矩形DNA origami卷曲在一根13×38 nm金納米棒表面形成圓筒結(jié)構(gòu)，在DNA origami上預(yù)先設(shè)計(jì)的8組捕獲鏈DNA隨即在金納米棒表面形成呈左旋或右旋排列的螺旋形識(shí)別位點(diǎn)。進(jìn)一步引入8個(gè)表面修飾有與DNA origami 表面捕獲鏈互補(bǔ)的DNA序列，通過互補(bǔ)配對，在每一個(gè)金納米棒表面實(shí)現(xiàn)8個(gè)金納米粒子的精確組裝，分別形成左手螺旋和右手螺旋的金納米棒@金納米粒子超結(jié)構(gòu)。鑒于這類復(fù)雜組裝體系的不對稱幾何構(gòu)型，觀測到顯著的手性光學(xué)響應(yīng)。這些手性信號(hào)源自結(jié)構(gòu)中央的金納米棒和周圍金納米粒子螺旋的局域表面等離子體共振（LSPR）耦合。并且通過對螺旋結(jié)構(gòu)中納米粒子粒徑的調(diào)控，可有效調(diào)制金納米棒@金納米粒子超結(jié)構(gòu)手性光譜的強(qiáng)度。該策略為“自下而上”構(gòu)筑復(fù)雜的功能納米自組裝系統(tǒng)提供了全新思路。相關(guān)學(xué)習(xí)成果發(fā)表在先進(jìn)材料（Advanced Materials，DOI: 10.1002/adma.201606533）上。



　　蘇州納米所利用DNA折紙術(shù)構(gòu)建金納米棒@金納米粒子手性螺旋超結(jié)構(gòu)

蘇州納米所利用DNA折紙術(shù)構(gòu)建金納米棒@金納米粒子手性螺旋超結(jié)構(gòu)  |  責(zé)任編輯：蟲子
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