蘇州納米所在三維離散納米結構可控組裝方面取得新成果

    　納米材料具有各種優異的理化性質。將納米材料組裝成有序的超結構，是研究納米材料間相互作用和構建新型納米器件的關鍵一步。模板指導法是應用最為廣泛的“自下而上”的策略。與化學合成以及物理加工所得模板相比，生物材料模板大小均質、易于改造和易于大量制備，在指導納米結構組裝方面具有獨特優勢。

　　最近，中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所所王強斌研究員課題組，在前期工作病毒納米顆粒（Virus based nanoparticles, VNPs）指導的三維離散納米結構的可控制備（Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50: 4202）和蛋白納米殼單功能化策略（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133: 20040）的基礎上，發展了一種更為簡便且核心可調的三維離散雜合納米結構組裝方法（圖1）。

　　研究人員首先證實了SV40 VNPs包裝納米顆粒的高度兼容性，從而可以在其內部包裝不同的納米顆粒，包括CdSe@ZnS、Ag2S量子點（QDs）和金納米顆粒（AuNPs）；然后，通過VNPs表面天然的賴氨酸和精氨酸側鏈氨基與AuNPs之間的相互作用（靜電吸引與金-胺直接連接），把AuNPs組裝到VNPs表面，形成高密度（~27個AuNP/簇）的三維AuNPs簇（圖2），且AuNPs的密度可以通過改變VNPs與AuNPs間的靜電作用進行調控。

　　這種不同納米顆粒形成的有序離散結構，是“自上而下”策略難以實現的，在疾病診療、能量收集、生物傳感、催化等方面具有重要應用價值。該工作也為蛋白質納米結構指導納米材料組裝提供了一種通用易行的思路。

　　相關結果發表在Small（10.1002/smll.201201047）上。

　

　　

　　圖1 SV40 VNPs指導的核心可調的三維AuNPs簇的組裝示意圖

　　 

　　圖2 SV40 VNPs指導形成的AuNP-VNP-NP結構。A、B、C分別為AuNP-VNP-CdSe@ZnS、AuNP-VNP-Ag2S、AuNP-VNP-AuNPs；上排，透射電鏡照片；下排：每個簇中金顆粒數目的分布圖。