重点项目(296万):无机纳米粒子手性自组装及其结构与性质调控

文摘   2024-09-16 11:23   北京  

江南大学的研究团队,成功完成了重点项目(296万):无机纳米粒子手性自组装及其结构与性质调控。

项目摘要








纳米粒子手性自组装表现出与组成和结构构型相关联的优异光学特性,纳米粒子协同效应产生强的光学活性。本项目通过纳米粒子可控合成、纳米界面功能化和稳定化修饰,DNA程序化杂交组装技术,构建六种类型的等离子、荧光及磁性纳米材料四面体手性自组装结构,进行多种纳米粒子四面体的动态组装过程研究。重点研究手性自组装中能量共振转移、等离子耦合、等离子-激子及电磁耦合,电磁场增强和光学活性增强相关的等离子圆二色性圆偏振发光荧光圆二色性磁圆二色性及其关联规律,阐释光学活性增强机制,建立理论模型。最后,建立基于光学活性增强纳米四面体多信号甄别生物标志物传感方法,发展手性四面体与细胞生长、分化互作体系。通过项目实施,期望在手性纳米超结构组装方法学、结构构型与性质的构效关系及性质调控等方面取得重要进展,获得原创性科研成果。项目研究在探索无机纳米结构手性本质手性调控生物效应等方面具有重要科学意义。


创新性成果





1. 利用分子自组装纳米材料原理,建立了贵金属、半导体材料和磁粒子的可控纳米自组装方法。


2. 将纳米颗粒与核酸杂交组装,形成了卫星式等多种手性结构,实现了强光学活性纳米结构的构筑。


3. 研究了人工手性结构与细胞的相互作用,发现了神经细胞在L/D手性界面上的差异性分化,并且发现D-手性四面体在细胞内大量聚集,导致了严重的细胞自噬效应。


4. 发现并阐明了无机纳米颗粒对核酸、蛋白等生物大分子特异位点的精确识别和剪切能力,有望在基因分析和治疗中产生巨大的影响。


上述研究工作打破了无机材料与生命科学的界限,为无机手性纳米材料的制备和功能化应用指出了新方向。




相关链接

https://kd.nsfc.cn/finalDetails?id=3e6de83ff38a5d1d2c7d64a08cbb1e79


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