蛋白質(zhì)作用下雜化納米晶多級(jí)組裝體的形成.pdf

1、納米科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步。在實(shí)驗(yàn)室里,已經(jīng)能夠采用不同的方法可控合成具有不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)的納米尺度物質(zhì),它們可以是點(diǎn)、球、線、方塊、核殼結(jié)構(gòu)等,且已展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。近幾年來(lái),為了使納米科技得到更廣泛的應(yīng)用,人們嘗試對(duì)這些納米尺度的粒子實(shí)行納米以上層次的多尺度分級(jí)組裝,從而形成具有特殊功能的目標(biāo)材料。目前的方法大多用物理學(xué)的方法,如圖案法,往往得到的多級(jí)結(jié)構(gòu)只是形貌特別,而不具有應(yīng)用價(jià)值。事實(shí)上,自然界已為我們提供了絕

2、好的范例,完美精致的生物材料告訴我們復(fù)雜功能的實(shí)現(xiàn)大多必然經(jīng)歷由小到大的多尺度分級(jí)有序自組織協(xié)同過(guò)程。因此,有目的的設(shè)計(jì)有機(jī)大分子或選擇特定的天然生物大分子如蛋白質(zhì)、DNA等來(lái)介導(dǎo)無(wú)機(jī)納米粒子的分級(jí)有序組裝,形成結(jié)構(gòu)多樣的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化的多級(jí)納米結(jié)構(gòu),并研究其形成過(guò)程具有重要的意義。 我們的實(shí)驗(yàn)體系采用蛋白質(zhì)作為添加物,利用仿生合成方法,可控合成難溶無(wú)機(jī)鹽的多級(jí)組裝復(fù)合物,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的探討。這對(duì)于多級(jí)組裝功能材料的仿生合

3、成和認(rèn)識(shí)生命體系內(nèi)的礦化過(guò)程有著重要的意義。 本論文的主要內(nèi)容可概括分為以下三個(gè)方面： 第一,選取牛血清白蛋白、胰蛋白酶、牛血紅蛋白、胃蛋白酶、大豆胰島素抑制劑、糜蛋白酶等作為添加物,用氣體擴(kuò)散方法使難溶鈣鹽在蛋白質(zhì)作用下結(jié)晶,成功合成了具有多種形貌的碳酸鈣多級(jí)納米組裝體。 第二,利用緩慢釋放無(wú)機(jī)離子的方法進(jìn)行硫化銀的仿生合成,最終得到了不同形貌的納米硫化銀。通過(guò)跟蹤硫化銀納米棒生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的

4、晶體生長(zhǎng)現(xiàn)象--相鄰粒子經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到晶面方向一致,然后進(jìn)行熔結(jié)形成單晶,我們把它稱之為轉(zhuǎn)動(dòng)定向連接,并對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了合理解釋。 第三,通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射分析(XRD)、化學(xué)成分能譜分析(EDS)、熱重.差熱分析(TG-DTA)、紅外光譜(FT-IR)、熒光光譜(PL)和圓二色譜(CD)對(duì)產(chǎn)物的晶型、形貌和組成進(jìn)行表征；結(jié)果表明蛋白質(zhì)和多級(jí)組裝體形成過(guò)程中存在協(xié)同作用。