自組裝玫瑰花結奈米管或可作為微小支架

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圖片:圖片由普渡大學提供

隨著奈米技術這一新興領域快速發展的成果不斷湧現,研究人員創造出自組裝分子,這些分子連線在一起形成微小的玫瑰花結狀管(見圖)。科學家表示,這些新型奈米管可以作為支架,用於各種分子附加物,旨在賦予結構特定的屬性。因此,它們可以構成分子導線和奈米級電子裝置其他元件的基礎,以及藥物輸送系統的基礎。一份詳細介紹這些發現的報告今天發表在《美國國家科學院院刊》的早期線上版上。

普渡大學化學家希查姆·芬尼裡及其同事表示,在自組裝過程中,分子自行組織成六個一組,形成微小的環,然後這些環連線在一起形成管。每個管外部的電荷形成靜電帶,其他分子可以附著在其上。芬尼裡解釋說:“透過在結構外部使用不同的化學物質,你可以修改其功能或使其與特定目標結合,例如氨基酸。這就像我們有一個骨架,我們只需要給它穿上衣服。我們可以用各種各樣的‘衣服’來裝飾這個管。”


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值得注意的是,玫瑰花結奈米管在高溫下依然穩定。芬尼裡觀察到:“這與常識相悖,因為通常當你加熱某些東西時,它會分解。我們的實驗表明,這些結構在溫度的影響下變得越來越穩定,並達到新的自組織水平。” 因此,他說,它們可以幫助開發用於人體內部的奈米級生物醫學裝置。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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