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《具有亚5nm特征的自组装薄膜中的3D定向控制》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2017-07-31

  • 虽然自组装的分子结构单元可以导致许多下一代功能性有机纳米材料，但是通过在宏观长度尺度上的3D取向控制来控制薄膜形态以产生单层次5nm图案仍然是一个巨大的挑战。 研究了一系列光响应性混合寡聚（二甲基硅氧烷）液晶，其形成周期性圆柱形纳米结构，周期性在3.8和5.1nm之间。 通过暴露于光化非偏振光，液晶可以通过暴露于光化线性偏振光并且在平面外平面对准。 当在液晶的清除点下进行时，光取代效率最高，在几分钟内圆柱形纳米结构重新取向。 这些结果允许在宏观长度尺度上在薄膜中产生高度有序的5nm图案，以非接触方式控制取向。

    ——文章发布于2017年7月24日

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相关报告

  • 《DNA通过超薄自组装肽膜中的纳米孔易位》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-03-01
    • 在这里，我们探讨了在固态纳米孔设备中使用肽基材料作为膜的可能性，旨在开发一种序列特异性、可编程的生物膜平台。我们使用最近开发的酪氨酸介导的自组装肽片。在气/水界面，5mer peptide YFCFY自组装成均匀、坚固的二维(2D)结构，肽片容易转移到低噪声的玻璃基板上。通过蚀刻工艺可以将肽膜的厚度调节到约5nm(甚至2nm)，利用具有调谐斑点大小的聚焦电子束可以精确控制肽纳米孔的直径。肽纳米孔的离子电流噪声可与典型的氮化硅纳米孔或多层二维材料的离子电流噪声相媲美。使用此膜,我们成功地观察易位1000个基点的双链DNA ~ 30的足够的信噪比和一个细长的易位的速度~ 1 bpμs−1。我们的结果表明，自组装的肽膜可以作为敏感的纳米孔膜，并作为将生物功能应用于固态基质的平台。 ——文章发布于2019年2月27日
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  • 《武汉病毒所等在病毒样颗粒自组装控制方面中取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-11-03
    • 病毒样颗粒（virus-like particle, VLP）是由病毒衣壳蛋白（capsid protein, CP）自组装形成的球形或管状蛋白纳米结构，具有与天然病毒衣壳类似的结构，不含基因组、无感染性。近年来其在疫苗开发、药物靶向递送、生物医学成像与传感、组织工程等众多领域展现出独特的研究与应用价值。 作为天然的纳米材料，VLP的均一性（homogeneity）和稳定性是两个重要的性质。病毒CP的自组装由于缺少次要衣壳蛋白、核酸等元件，往往存在多态性（polymorphism）现象，即呈现多种形态、多种尺寸，甚至出现不规则组装体。以猴病毒40（simian virus 40，SV40）为例，其主要CP VP1自组装会形成外径分别为24 nm的T=1正二十面体、32 nm的中间态或八面体、45 nm的T=7正二十面体颗粒和纳米管等多种结构。这种多态性现象与CP组装动态平衡过程存在多条路径及其不确定性有关，也暗示其组装产物可能处于亚稳态，对开发基于VLP的生物纳米材料和功能器件是不利的。 近日，研究人员从天然SV40衣壳结构模型（PDB ID 1SVA）出发，通过基因工程在VLP组装单元（VP1五聚体）间的界面引入分子间二硫键，经一系列组合设计以及多种手段表征（透射电镜、动态光散射、圆二色光谱、质谱等），发现只需VP1两个位点突变即可实现自组装由多态性向均一性的转变，获得大小均一的T=1正二十面体VLP，并显著提高VLP的结构稳定性。进一步机理分析揭示，VP1 C末端的柔性区域可能是VLP多态性形成的主要原因，而均一化的VLP归功于组装界面间搭建的二硫键网络，减少了柔性区域摆动，确定了组装路径。此外，通过对比多态性和均一性的VLP，他们还发现粒径对VLP的细胞内吞无显著影响，这两类VLP均可通过胞膜窖和网格蛋白介导的两种内吞途径入胞。 该研究通过蛋白相互作用界面设计，实现了VLP自组装的内在严谨控制，为理解病毒衣壳组装机制和设计新型VLP功能材料提供了新的参考和借鉴。相关结果发表于Small，并作为当期Back cover简要介绍，同时被Wiley出版社旗下的《Materials Views China》报道。中国科学院武汉病毒研究所李峰研究员、中国科学院生物物理研究所张先恩研究员、广州市妇女儿童医疗中心印根权主任医师为该论文的共同通讯作者。徐承晨博士后（现为武汉科技大学讲师）为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、国家重点研发计划、广州市科技计划、武汉市黄鹤英才（科技）计划等项目的资助。
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