По словам ученых из Biohybrid Materials Group Университета Аалто Финляндия во главе с профессором Маури Костьайненом, собственные заряженные наночастицы природы – клетки белка и вирусы – могут быть использованы, чтобы определить структуру сложных наноматериалов.Вирусы и белки – идеальные образцовые частицы, которые будут использоваться в материаловедении, поскольку они генетически закодированы и имеют атомарно точную структуру. Эти четко определенные биологические частицы могут использоваться, чтобы вести расположение других наночастиц в водном растворе.
В данном исследовании исследователи показывают, что объединяющийся местный Вирус Табачной мозаики с золотыми наночастицами способом, которым управляют, приводит к проводам сверхрешетки металлического белка.«Мы первоначально изучили геометрические аспекты разработки сверхрешетки наночастицы. Мы выдвинули гипотезу, что отношение размера противоположно заряженных нанопрутов (вирусы TMV) и наносферы (золотые наночастицы) могло эффективно использоваться, чтобы управлять двумерной геометрией сверхрешетки.
Мы на самом деле смогли продемонстрировать это. Еще более интересно наша структурная характеристика показала детали о совместных механизмах собрания, который продолжается подобным застежке-молнии способом, приводя к проводам сверхрешетки высокого формата изображения», говорит Костиэйнен. «Управление макроскопической привычкой к самособранным наноматериалам совсем не тривиально», добавляет он.Потенциал проводов, чтобы сформировать новые материалы
Результаты показали, что наноразмерные взаимодействия действительно управляют макроскопической привычкой к сформированным проводам сверхрешетки. Исследователи заметили, что сформированные макроскопические провода подвергаются винтовому повороту, выполненному правой рукой, который был объяснен электростатической привлекательностью между асимметрично шаблонным вирусом TMV и противоположно заряженными сферическими наночастицами.
Поскольку плазмонные наноструктуры эффективно затрагивают распространение света, винтовое скручивание привело к асимметричным оптическим свойствам (плазмонный круглый дихроизм) материала. «Этот результат новаторский в том смысле, что он демонстрирует, что макроскопические структуры и физические свойства могут быть определены подробной наноструктурой, т.е. последовательностью аминокислот вирусных частиц. Генетическая разработка обычно имеет дело с проектированием последовательности аминокислот белков, и это – вопрос времени, когда подобная или еще более сложная макроскопическая привычка и свойства функции структуры продемонстрированы для с начала разработанных клеток белка», объясняет доктор Вилл Лилджестром, который работал над проектом в течение трех лет его докторских исследований.Исследовательская группа продемонстрировала доказательство понятия, показывающее, что провода сверхрешетки могут использоваться, чтобы сформировать материалы с физическими свойствами, которыми управляют внешние области. functionalizing провода сверхрешетки с магнитными наночастицами провода могли быть выровнены магнитным полем. Этим способом они создали плазмонные фильмы поляризации.
Цель демонстрации состояла в том, чтобы показать, что электростатическая самосборка наночастиц может потенциально использоваться, чтобы сформировать processable материалы для будущих заявлений.