苏州纳米所在金纳米棒位点特异性表面功能化研究中取得进展

纳米材料相比传统材料有着很高的比表面积，因此纳米材料的表面功能性对其理化性质有着重要影响。传统的表面功能化方法均匀作用于纳米材料表面，材料通常表现出单一的表面功能性。近年来研究人员通过各种方法制备出拥有多重表面功能性的纳米材料。但是，这些各向异性的表面功能化方法仍然缺少足够的精度在纳米材料表面任意制造出单个识别位点。

　　最近，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌课题组利用可开合的夹子形DNA纳米结构在金纳米棒表面实现了位点特异性的功能化策略。研究人员设计了与金纳米棒尺寸相仿的夹子形DNA折纸纳米结构，从结构内表面伸出的16条DNA序列与金纳米棒表面的单链DNA序列互补配对，这一自组装过程使夹子形结构由开启状态变为闭合状态，紧紧包覆在金纳米棒的表面，将DNA折纸结构优异的表面寻址特性赋予了金纳米棒。从结构外表面伸出的3组不同的DNA序列于是在金纳米棒表面形成了头端、中间端、尾端三个特异性识别位点。

　　为了进一步验证表面功能化后金纳米棒的位点选择性，研究人员在自组装体系中引入表面修饰有与各特异性识别位点互补序列的金纳米粒子，从而构建出一系列具有精确空间构象的金纳米棒-金纳米粒子杂化组装体。这一策略大大拓展了DNA折纸纳米结构的应用范围，并为纳米材料表面精确调控提供了重要思路。该工作最近发表在国际学术期刊《美国化学会会志》上（Chenqi Shen, Xiang Lan, Xuxing Lu, Travis A. Meyer, Weihai Ni, Yonggang Ke*, Qiangbin Wang*. Journal of the American Chemical Society, 2016, 138, 1764−1767）。

　　该研究工作得到了国家杰出青年基金资助。

图1. 金纳米棒的位点特异性表面功能化过程及透射电镜照片

图2. 具有精确空间构象的金纳米棒-金纳米粒子杂化组装体