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新技术利用酶制造多功能纳米颗粒

本站发布时间:2024-06-20 23:44:46

酶的选择性断键能力为构建具有广泛技术和医学潜力的纳米颗粒带来了新的多功能性

北海道大学的研究人员开发了一种新的、更具适应性的方法来制造尺寸可控的纳米颗粒。他们的“生物催化纳米颗粒成型”(BNS)程序发表在《纳米尺度视野》杂志上,应该大大有助于生产用于技术和医学的各种纳米颗粒

北海道团队负责人高野裕太副教授表示:“最有前景的应用之一是创建被称为量子点的纳米颗粒组件,这种组件足够小,其性质可以受到微妙的量子力学效应的影响。”。高野及其同事与澳大利亚墨尔本大学的研究人员合作开展了这项工作

该方法使用酶切割分子组装体中的特定化学键,这些分子组装体是通过将有机(碳基)小分子、无机材料或有机和无机混合成分连接在一起而形成的。多种天然且容易获得的酶可以将原始较大结构的连接体部分切割成各种所需尺寸和形状的纳米颗粒

通过改变连接体和连接体连接在一起的核心成分,可以产生一系列不同的纳米颗粒,每种纳米颗粒都具有不同的化学和物理性质以及不同的尺寸

研究人员制作了几种类型的纳米颗粒来展示他们技术的潜力。一个例子形成了量子点,其光学和电子特性可用于技术应用,包括分子计算、高密度数据存储设备、光催化和太阳能电池

他们还探索了具有化学效应的纳米颗粒,这些纳米颗粒可能用于杀死癌症细胞或特定致病细菌。另一种可行的医学应用是将药物附着在纳米颗粒上,使其能够直接将药物靶向输送到特定的疾病部位

“生物催化纳米颗粒方法的潜力是巨大的,”Takano总结道,“利用天然酶的化学变异性和能力,为纳米颗粒的设计和生产开辟了一个全新的机会领域。”

Takano已作为新技术的发明人申请专利

研究人员现在将继续探索这一令人兴奋的新领域,扩大自己的可能性,同时希望鼓励其他团队接受这一概念并发展自己的想法

他们希望最终看到生物催化方法商业化,并在研究、技术和医学的许多领域得到开发

More information: Rumana Akter et al, Bio-catalytic nanoparticle shaping for preparing mesoscopic assemblies of semiconductor quantum dots and organic molecules, Nanoscale Horizons (2024). DOI: 10.1039/D4NH00134F

Provided by Hokkaido University

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