新技術能快速描繪“雙面”納米粒子屬性

　　據美國物理學家組織網9月26日報道，美國范德堡大學化學家開發出一種先進方法，能迅速精確地描繪出雅努斯(Janus)納米粒子的化學屬性，為評價其應用效果、改進制備方法提供了有效工具。發表在本月德國《應用化學》雜志上的研究論文對雅努斯納米粒子在應用方面的主要障礙進行了分析。

　　Janus本意為古羅馬的“雙面神”，法國物理學家德熱納(De Gennes)在1991年諾貝爾獎頒獎大會上首次用它來描述一類由兩半球面組成且具有兩種截然不同化學性質的粒子。兩面性讓這種粒子能形成特殊結構，合成新型材料，比單一性質的納米粒子擁有更多潛能，因而在藥物遞送、生物傳感、太陽能電池、工業催化劑以及視頻播放器等領域具有廣泛應用前景。比如，它的一面可以結合藥物分子，而另一面黏附連接分子與標靶細胞結合。當它的兩個面是完整分開的兩個半球時，這種優勢更加明顯。

　　雅努斯粒子越小，就越難繪制出它們的表面結構，不但給制備帶來了很大困難，也很難評價它們在各種應用中的效果。對較大的納米粒子而言(約10納米)，可以用掃描電子顯微鏡來繪制它們的表面結構，幫助生產出兩面完整分開的雅努斯粒子。但如果粒子小于10納米，這種方法就會失效。而僅幾個納米大小的雅努斯粒子和單個蛋白質相仿，是最有潛力的藥物遞送工具。

　　在此項研究中，范德堡大學副教授大衛·克利菲爾等人采用了能同時識別上千種單個納米粒子的離子遷移質譜儀。他們將兩種不同的化合物涂在一些金納米粒子表面，然后把這些納米粒子分裂成由4個金原子組成的原子團，再讓這些碎片通過離子遷移質譜儀。兩個涂層的分子仍黏附在原子團上，由此，通過分析最后的圖樣，研究人員能對這些納米粒子進行識別，區分開哪些粒子的雙涂層完整分開，哪些粒子的雙涂層隨機混合，哪些的分開程度中等。

　　克利菲爾說：“目前除了用X射線晶體攝影術，還沒有其他方法可以分析這種級別的納米粒子。但X射線晶體攝影非常困難，要花幾個月才能獲得一個結構圖。”另一位研究人員約翰·麥卡林也指出，離子遷移質譜儀在精確性方面雖然比不上X射線晶體攝影術，但非常實用，幾秒鐘內就能獲得納米粒子的結構信息。