science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Synthetische en biologische nanodeeltjes gecombineerd om nieuwe metamaterialen te produceren

Twee verschillende eiwitkooien, cowpea chlorotic mottle virus (blauw) en Pyrococcus furiosus ferritine (rood), kan worden gebruikt om de assemblage van superroosters van binaire nanodeeltjes door afstembare elektrostatische interacties met geladen gouden nanodeeltjes (geel) te leiden. Krediet:Aalto University

Wetenschappers van de universiteit van Aalto, Finland, zijn erin geslaagd virusdeeltjes te organiseren, eiwitkooien en nanodeeltjes in kristallijne materialen. Deze door de Finse onderzoeksgroep bestudeerde nanomaterialen zijn belangrijk voor toepassingen in sensing, optiek, elektronica en medicijnafgifte.

laagstructuren, of superroosters, van kristallijne nanodeeltjes zijn de afgelopen jaren uitgebreid bestudeerd. Het onderzoek ontwikkelt hiërarchisch gestructureerde nanomaterialen met afstembare optische, magnetisch, elektronische en katalytische eigenschappen.

"Zulke biohybride superroosters van nanodeeltjes en eiwitten zouden het mogelijk maken om de beste eigenschappen van beide deeltjestypes te combineren. Ze zouden de veelzijdigheid van synthetische nanodeeltjes en de sterk gecontroleerde assemblage-eigenschappen van biomoleculen omvatten, ', zeggen onderzoekers.

De onderzoeksgroep ontdekte ook magnetische zelfassemblages van ferritine-eiwitkooien en gouden nanodeeltjes. Deze magnetische assemblages kunnen de spin-spin-relaxatietijden van omringende protonen in water efficiënt moduleren door de spindefasering te versterken en bijgevolg voor contrastverbetering in magnetische resonantiebeeldvorming (MRI).

De gouden nanodeeltjes en virussen nemen een speciaal soort kristalstructuur aan. Het komt niet overeen met een bekende atomaire of moleculaire kristalstructuur en het is eerder niet waargenomen met deeltjes van nanogrootte.

"Virusdeeltjes - de oude vijanden van de mensheid - kunnen veel meer doen dan levende organismen infecteren. Door evolutie hebben ze het vermogen van zeer gecontroleerde zelfassemblage-eigenschappen gekregen. door gebruik te maken van hun bouwstenen kunnen we meerdere functies toevoegen aan hybride materialen die bestaan ​​uit zowel levende als synthetische materie, Kostiainen vertrouwt.

De resultaten zijn zojuist gepubliceerd in het gerespecteerde tijdschrift Natuur Nanotechnologie .