将金原子沉积在纳米颗粒上形成的金属纳米螺钉欧洲杯猜球平台

在Ikerbasque教授Luis Liz-Marzán的领导下，生物材料合作研究中心CIC biomaGUNE的研究人员开发了一种机制，通过化学还原的方式将金原子沉积在之前形成的金纳米棒上，以产生准螺旋结构(粒欧洲杯足球竞彩子获得手性)。欧洲杯猜球平台

这种几何结构使这些“纳米螺钉”与圆偏振光的相互作用比与任何其他已知物体的作用更有效。这些特性可以使生物分子以一种非常选择性和非常敏感的方式检测。

我们现在拥有的是一种多功能、可重复的机制，可用于制备具有强手性光学活性的纳米颗粒。欧洲杯猜球平台这项研究得到了那本享有声望的科学杂志的赞同欧洲杯线上买球．

光与物质之间的相互作用在许多领域被用来探测物质。基本上，光照射在材料上，然后被吸收或反射，要么非常明亮，要么非常选择性，这取决于粒子的大小和几何形状以及入射光的类型。

由Luis Liz-Marzán领导的研究小组在纳米电浆子学领域工作，使用贵金属的纳米颗粒，如金或银，欧洲杯猜球平台“因为光以一种特殊的方式与这种类型和大小的粒子相互作用”，欧洲杯猜球平台CIC biomaGUNE的科学总监Liz-Marzán解释道。“在这种情况下，我们研究了这些手性金纳米颗粒和圆偏振光之间的相互作用。”欧洲杯猜球平台

光通常不是偏振光，换句话说，波在光束中几乎以任何方向展开。“当它被极化时，波只能朝一个方向移动;当它是圆偏振时，波可以顺时针或逆时针旋转。”研究人员补充说。“手性物质倾向于吸收特定圆偏振的光，而不是相反方向的光。”

手性是一种发生在所有尺度上的现象:一个手性物体不能有它的镜像叠加在它上面;例如，一只手是另一只手的镜像，它们是相同的，但如果一只手叠加在另一只手上，手指的位置就不重合。

同样的事情发生了“在一些生物分子;一个分子不能与它的镜像重叠这一事实引起了许多生物过程。例如，某些疾病的发生是由于对两种手性物质中的一种失去了认识，而这两种形式的手性物质是引起特定行为的。Liz-Marzan说。

在纳米物体上的三维制造

伊克尔巴斯克教授解释说，“我们所做的是寻找一种机制来引导金原子沉积到预先以棒状形式制备的纳米颗粒上，这样这些原子就可以根据实际螺旋结构沉积，这是一种‘纳米螺旋’。”欧洲杯猜球平台这样粒子本身就获得了手性几何。这种新策略是基于超分子化学机制，换句话说，通过分子相互结合而不形成化学键而获得的结构”。

Liz-Marzan断言“这意味着能够在纳米尺度上控制材料的结构，但在同一纳米粒子内部;换句话说，它涉及到在纳米物体上进行三维制造。事实上，这几乎就像一个原子一个原子地决定它们的位置，以获得一个真正复杂的结构。”

为了让这些纳米粒子生长，欧洲杯猜球平台“圆柱形颗粒被表面活性剂肥皂分子包围欧洲杯猜球平台着。中间的普通肥皂分子我们已向分子手性添加剂,所以超分子相互作用导致它们成为组织表面的金属杆几乎螺旋状的结构,进而指导金属结构相同的增长使我们寻求的手性。因此，我们实际上可以在圆偏振光光谱检测中获得有史以来最大的效率”。

Liz-Marzán证实该过程可以推广到其他类型的材料:欧洲杯足球竞彩“我们已经看到，当采用相同的策略时，铂原子可以沉积到具有相同螺旋结构的金纳米棒上。因此，在其光学性质的应用和催化领域的其他方面(铂是一种非常有效的催化剂)都开辟了一大堆可能性。与此同时，它可能导致手性分子合成的巨大进步，这将具有生物学和治疗的重要性。”

该机制也可应用于新的生物医学成像技术，用于传感器的制造等。“我们相信，这项工作将为其他研究人员开辟许多道路，正是因为这种机制可以用于许多不同的分子。还有很多工作要做。”他说。

该研究由CIC biomaGUNE进行和协调，但他们有来自其他组织的研究小组的合作。其中包括马德里康普卢腾斯大学(当两种表面活性剂混合时螺旋结构的计算机计算)、维戈大学和埃斯特雷马杜拉大学(粒子光学性质的理论计算)、欧洲杯猜球平台和安特卫普大学(获得三维电子显微镜图像和制作的粒子的动画重建)。欧洲杯猜球平台

三维的纳米手性映射

要理解这些复杂的纳米粒子组合的行为，必须深入了解它们的结构。在处理如此复杂的三维形态时，二维成像根本不行。安特卫普大学Sara Bals教授领导的EMAT团队是世界领先的三维成像纳米颗粒的电子显微镜团队。欧洲杯猜球平台

通过从多个角度采集一系列二维图像，这些图像可以与专门设计的计算机代码结合，生成粒子的三维表示。

这就是所谓的透射电子断层扫描方法，它是纳米科学的一个重要工具，帮助世界各地的研究人员可视化纳米粒子，了解它们的结构和形成方式。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球

EMAT小组进一步了解了这些前所未有的纳米棒显示的手性特性的起源。利用三维快速傅里叶变换对之前获得的层析成像进行三维周期性研究，发现了结构中的重复模式。欧洲杯猜球平台

“纳米粒子似乎显示出欧洲杯猜球平台一种长程手性结构，但我们如何以一种有意义的方式识别它，以了解纳米粒子的特性——”——巴尔斯教授问道。通过使用这种技术映射周期结构，一个特征x形出现在3D FFT模式中。

科学家们以前见过这种特征指纹;在革命性的x射线衍射实验中发现了最著名的手性结构——我们的DNA。

利用该特征模式作为输入，识别出具有螺旋特征的重建区域。此外,“我们开发的技术不仅能让我们识别手性结构，还能告诉我们每个纳米粒子的手性。”——巴尔斯教授说。

这种复杂的手性纳米粒子的制备和表征是实现关键科学里程碑的重要一步。欧洲杯猜球平台人们曾经认为，生物上层建筑的复杂性是不可能人工合成的。

然而，随着对纳米结构设计和生长理解的不断加深，科学家们可以为所需的应用量身定制原子设计材料，并在此过程中不断推动材料设计的前沿。欧洲杯足球竞彩

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