我所在基于手性无机纳米晶自组装构建多尺度手性纳米结构发面取得新进展
2016-05-10 15:56:00
近年来，受蛋白质自组装现象的启发，通过氨基酸或短肽相互作用诱导设计各种功能性纳米材料的自组装成了研究热点。如何精确控制纳米级的单元自组装结构使其显现出特殊的功能成了纳米材料功能化应用的一个核心问题。最近，我所周云龙博士同美国密歇根大学Nicholas A. Kotov教授和Sharon C. Glotzer教授的课题组合作研究发现表面带有手性性质的半导体碲化镉量子点能自组装为具有手性光学性质的螺旋链结构。这一研究结果证实了手性无机半导体量子点能够自发组装成类似于蝴蝶翅膀以及甲壳虫的壳等自然界常见的具有手性光学性质的多级组装结构，为半导体量子点的应用开辟了新的应用方向。该研究成果发表在最近的美国化学会期刊ACS NANO 上（ACS Nano DOI: 10.1021 / acsnano. 5b05983）。
通过改变量子点上表面稳定剂的类型，可以使其自发形成不同形貌的自组装结构，例如，一维纳米线，二维片状结构等。量子点之间的范德华作用、静电作用、疏水作用已经偶极作用等都在其自组装结构中起重要作用。当量子点的表面稳定剂换为具有手性的半膀氨酸(L-Cys，D-Cys)后，表面稳定剂在空间排布的手性偏好促使量子点聚集体在空间的排布发生改变，从而形成和半膀氨酸手性相对应的手性螺旋聚集体。利用分子模拟证实量子点表面连接的手性小分子之间的手性相互作用势是决定量子点螺旋聚集形貌的主要因素。这些研究结果也为提升纳米药物运输效率以及抗菌和抗病毒的药物设计提供了一些新的思路。
该项成果得到了国家自然科学基金NSFC-21573162和温州生材所重大专项WIBEZD2014001-02的支持。
