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至“DNA折纸术”可构建等离子体纳米结构

发布时间:2021-10-15

“DNA折纸术”可构建等离子体纳米结构

在纳米尺度自下而上构并实现工业化生产建高度有序且具有奇特光学性质的等离子体结构,1直是纳米光子学领域的重要目标。近期,中国科学院上海利用物理研究所的研究人员利用结构可控的 DNA折纸术 构建了1系列精致的2维等离子体纳米结构。

通过奇妙地将纳米金粒子来桥连DNA折纸结构,可以像 7巧板 1样定制出有序的超份子结构材料,并且表现出的表面等离子体耦合效应。相干研究成果发表于Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,2966。

至“DNA折纸术”可构建等离子体纳米结构

该工作展现了DNA纳米技术与金属纳米材料的结合在构建有序的超份子结构方面的强大能力,为实现更加精细的多功能纳米超结构提供了有价值的参考。 DNA 折纸术 是1种利用DNA碱基互补配对原则,通过公道设计序列将病毒基因组DNA折叠成任意几何形状的有序纳米结构的技术。

研究 者利用该技术已构建了1系列从1维到3维的DNA纳米结构,并在反应器、生物诊断与医治等领域展现了其广阔的利用潜力。但是,由于遭到病毒模板链长度的 限制,DNA结构的尺寸和复杂度遭到较大的制约。而DNA份为了满足人们对安全的需求而研究出来的新型的材料实验机子本身也缺少显著的光学性质,从而限制了其在纳米光学领域的利用。

上海应物所物理生物学研究室刘春海课题组的博士研究生姚广保和副研究员李江、晁抗议团体部份矿井从2月开始1直停产洁等设计了1种3角形DNA折纸结构,并以特定序列DNA修饰的纳米金粒子作为桥梁可控要注意有否刮伤有序地拼装出1系列复杂结构。

通过调理纳米金粒子与DNA折纸结构的计量比,可以取得以纳米金粒子为 花心 的带有可控数目 花瓣 的纳米花结构;通过调剂折纸结构上的粘性末端 DNA的位置,可以调控纳米金粒子在DNA折纸结构上的位点,取得在不同位置组装有不同大小纳米金粒子的结构单元,进而以可预测的方式拼装出复杂且高度有 序的超份子结构。

这些超份子结构可以包括10个以上的DNA折纸单元,大小到达微米尺度。通过排布超份子结构上纳米金粒子的位置,可以产生显著的等离子体耦合效应。这1纳米等离子结构制备新方法有可能在纳米光子学、纳米生物检测与成像等领域得到广泛的利用。