胶体金纳米颗粒(金纳米颗粒)
1、纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。
2、美国科学家的一项最新研究,首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。
3、相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。
4、由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感,实验室中经常用金纳米颗粒作为示踪剂,比如探测样本中是否存在某种DNA或者蛋白质。
5、为了防止不同金纳米颗粒的原子之间形成化学键,科学家经常在金纳米颗粒表面覆盖一层保护性分子层,最常用的是含硫的分子团。
6、如果改造这些含硫分子团,使其具有特殊的绑定位点或者荧光标记,观察和区分金纳米颗粒将更加容易。
7、尽管如此,科学家对金纳米颗粒的结构却没有清晰的认识,有认为金纳米颗粒是胶质的,形状杂乱,大小不一,还有认为它们是具有同一尺寸和结构的离散分子。
8、在最新的研究中,美国斯坦福大学Roger Kornberg领导的小组成功制备出了有单层硫醇保护的金纳米颗粒晶体,并利用X射线结晶学技术,首次对它们的精确结构进行了成像。
9、值得注意的是,制备晶体和确定结构一样,都是突破性的进展。
10、研究人员发现,他们研究的金纳米颗粒由102个金原子和44个硫醇分子组成,其中,金原子排列成球状。
11、三维高清图像表明,金纳米颗粒中心的原子排列与金块中相差无几。
12、不过,该中心周围却环绕着两个“盖子”,每个都是由15个轻微扭曲的金原子组成。
13、此外,与一些模型中预测硫醇分子团直接与金表面绑定不同,硫醇分子团会与最外层的金原子结成一体,它再与最中心金原子发生微弱的相互作用。
14、研究人员还注意到,金纳米颗粒是手性的,这与金原子和硫醇分子团的排列有关。