病毒輔助的納米線的合成與組裝

1、病毒輔助的納米線的合成與組裝張群喜 SC06014021張 帥 SC06014023周伯柱 SC06014022陳 佳 SC06014003竇源東 SC06014063引言 納米材料具有很多塊體材料所不具備新奇的特性，如何簡單地合成高質(zhì)量的納米材料是一個需要解決的問題。用病毒作為模板合成納米材料是一種新穎且有潛力的方法。 現(xiàn)在科研人員已經(jīng)用這種方法合成了很多納米材料，比如ZnS,CdS,CdSe, Co3O4 納米線等。目 錄 方法優(yōu)點 方法介紹 方法推廣 前景與展望生物分子輔助合成的優(yōu)點 具有分子識別和自組裝的能力 具有可編程性 是一種通用模板 病毒蛋白具有特異親和力 合成所需條件溫和 后處

2、理過程少 可以合成多種組分的單分散的納米晶 具有分子識別和自組裝的能力 生物體系是分子級別的由核酸蛋白質(zhì)等復(fù)雜的一級一級地組裝起來的，是由下到上組裝的完美例子。蛋白質(zhì)具有分子級的識別與組裝能力，而這種能力正是我們在合成納米材料時所需要的。 具有可編程性 可以通過改變病毒的基因使它的蛋白質(zhì)上具有對不同物質(zhì)具有親和力的多肽，從而合成不同物質(zhì)。是一種通用模板這種體系可以作為半導(dǎo)體，金屬，氧化物，磁性材料通用模板。 合成方法M13病毒由約2700個大分子蛋白質(zhì)(p8)螺旋圍繞在單條DNA鏈上,小分子蛋白質(zhì)(p3,p6,p7和p9)分布在兩端。四縮谷氨酸(E4) 20種基本氨基酸之一 合成方法1.基因修

3、改2.基因表達合成操作 在Co的氯化物水溶液中(1mM)加入E4病毒,室溫下保持30min,以促進Co離子的鍵合,再用NaBH4還原,自氧化,結(jié)晶態(tài)的Co3O4納米絲就形成了。 有人用病毒先與ZnCl2溶液混合12小時然后再混入Na2S溶液在0反應(yīng)24小時。 這個體系的另一個優(yōu)點是可以通過改變縮氨酸與Co離子的相互作用來控制Co3O4納米線的納米結(jié)構(gòu)。稍高濃度的氯化鈷（5mM）與10mM NaBH4產(chǎn)生了枝狀納米結(jié)構(gòu)。用1mMCo離子和5mM NaBH4在4下使Co3O4結(jié)晶并生長結(jié)果得到了離散的納米粒子的組裝。 在合成ZnS的實驗中，若選用A7作為ZnS特異性多肽則合成的是六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，若

4、用 Z8則合成的是四方閃鋅礦。實驗結(jié)果后處理 將得到的納米線在低于材料熔點的溫度下退火即可得到納米晶方法推廣 通過在同一病毒中引入兩種對不同物質(zhì)具有特異親和力的多肽，合成兩種物質(zhì)均勻分散的納米線。方法推廣 經(jīng)過改進的含有對金有特異親和力的多肽的E4與含有直徑5nm左右的金納米粒子的懸浮液混合在一起，結(jié)果金納米顆粒附著在散落于p8中間的金特異羧氨酸上，形成一維金納米陣列。不含有金特異羧氨酸的病毒上并沒有附著金納米粒子。用離心法將過剩的沒有附著的金納米粒子除去后，再讓Co在病毒上成核生長，就合成了將5nm金粒子均勻分散于Co3O4納米線上的混合納米結(jié)構(gòu)。 方法推廣前景與展望 病毒是一種高度有序，經(jīng)濟的合成納米線的通用模板，通過基因編程可以控制所