科學家通過生物礦化可控制備蛋白無機雜化納米結構

　　生物礦化是自然界的一種普遍現象，如牙齒、骨骼、磁小體等的形成。受其啟發，近年來，以生物分子為模板進行礦化也成為材料學家可控合成新材料的一種重要途徑，在納米影像、高靈敏傳感、腫瘤無創診療、疫苗、催化、電池等領域均有重要應用價值。

　　病毒納米顆粒（virus-based nanoparticle）是由病毒衣殼蛋白自組裝形成的空心籠形或管狀結構，尺寸一般10-200納米，具有精確的三維結構，是一種理想的納米材料生物礦化模板。它不僅可實現尺寸和形貌的精確控制，更提供了多功能整合的平臺。

　　近期，中國科學院武漢病毒研究所研究員李峰課題組與中國科學院生物物理研究所研究員張先恩課題組合作，建立了一種普適性的蛋白籠內生物礦化的策略，即先在病毒納米顆粒內腔包裝一個預先合成的無機納米顆粒核心，再以該核心為種子，可控地生長厚度可精細調控的同質或異質無機納米外層。應用該策略成功地在野生型SV40病毒納米顆粒內礦化了一系列粒徑（≤10 納米）均一的AuNP及Au@Ag核殼型異質納米顆粒（圖）。該策略克服了傳統方法在蛋白籠內直接礦化的重要局限——種子生成條件苛刻情況下造成蛋白籠破壞，大大豐富了生物礦化種子材料的種類。該研究所構建的病毒納米顆粒-貴金屬雜化納米結構可用于發展多功能納米器件。

　　這一研究結果發表于《納米研究》（Nano Research）。武漢病毒所博士生張文靜為論文第一作者。該工作受到國家自然科學基金和中科院重點部署項目資助。

圖：SV40 病毒納米顆粒內的生物礦化