Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Вирус табачной мозаики (схема из Wikipedia).

Рисунок 2. Изображение ПЭМ нанопроводов, полученных из вируса табачной мозаики и золотых наночастиц: (a) при одностадийном процессе форма и размеры золотых частиц весьма разнообразны; (b) при использовании улучшенной методики после пяти циклов восстановления образуются нанопровода с плотно прилегающими друг к другу и к вириону одинаковыми наночастицами золота.

Рисунок 3. Изображение ПЭМ нанопроводов TMV/Au и соответствующее распределение частиц золота по размерам: (a, b) после 1 цикла; (c, d) после 3 циклов; (e, f) после 5 циклов.

Нанопровода из вирусов

Ключевые слова:  вирус табачной мозаики, нанопровода

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

20 сентября 2008

Ученые прилагают немало усилий для синтеза неорганических материалов с одинаковыми нано- и микроразмерными структурными элементами. Для этих целей очень соблазнительно воспользоваться природными структурами в качестве матрицы. К примеру, многие вирусные частицы (вирионы) имеют протяженную форму, и если на их поверхность контролируемо нанести металлические наночастицы, можно получить одномерные объекты, для которых имеется потенциальное применение – в наноэлектрических цепях.

Большой популярностью у исследователей пользуется вирус табачной мозаики (TMV). Частицы этого вируса представляют собой полый цилиндр, длина которого равна 300 нм, внешний диаметр – 18 нм, диаметр внутренней полости – 4 нм (рисунок 1).

Британские ученые решили улучшить методику синтеза нанопроводов на основе TMV. В качестве источника металла они использовали золотохлористоводородную кислоту HAuCl4, в качестве восстанавливающего агента – боргидрид натрия NaBH4. Обычно вирусные частицы инкубируют с HAuCl4 от получаса до трех часов, надеясь, что за это время анионы [AuCl4]- расположатся около положительно заряженных аминокислот на поверхности вириона; затем восстанавливают золото добавлением NaBH4. Однако вот беда: большая часть вирусных частиц при этом остается непокрытой металлом, а образовавшиеся металлические наночастицы имеют неодинаковые размеры.

Усовершенствование состояло в том, что золото восстанавливали не за один прием, а за пять циклов последовательного добавления HAuCl4 и NaBH4. Это дало сразу несколько преимуществ. Во-первых, образующиеся наночастицы имели одинаковые размеры и все как одна были тесно связаны с вирионом-матрицей. В контрольном эксперименте эквивалентные пяти циклам количества золотохлористоводородной кислоты и затем боргидрида натрия были добавлены в один прием. В результате получались золотые частицы разнообразных форм и размеров, а золотое покрытие вирионов в целом имело неравномерную толщину, что хорошо видно на рисунке 2a. Теперь же этой проблемы удалось избежать (рисунок 2b).

Во-вторых, разбиение процесса на циклы позволило сократить время инкубации вирионов TMV с HAuCl4 до 15 и менее минут на один цикл. Авторы работы говорят, что при больших временах инкубации на поверхности вириона начинается биоиндуцированное восстановление золота (еще до добавления восстановителя), а это приводит к формированию частиц разных размеров.

Кроме того, после первого цикла в реакционную смесь добавили этанол (до соотношения объема этанола к воде 75:25) – в этом случае наночастицы золота не слипаются друг с другом. Наконец, после завершения всех циклов добавляли поли-L-лизин, иначе свежеполученные золотые нанопровода слипались намертво в течение ночи. После обработки поли-L-лизином их можно было хранить месяцами.

На рисунке 3 видно, как с каждым циклом растет размер золотых наночастиц и как плотно и равномерно прилегают они к вирусной частице. К пятому циклу их диаметр составляет около 10 нм, а вся гибридная бионеорганическая вирусно-золотая конструкция имеет около 30 нм в диаметре и 150-400 нанометров в длину. Непокрытых золотом вирионов TMV после пятого цикла обнаружено не было.

Работа «Preparation of high quality nanowires by tobacco mosaic virus templating of gold nanoparticles» опубликована в Journal of Materials Chemistry.


Источник: RSC Publishing



Комментарии
«Ученые прилагают немало усилий для синтеза неорганических материалов с одинаковыми нано- и микроразмерными структурными элементами. Для этих целей очень соблазнительно воспользоваться природными структурами в качестве матрицы. К примеру, многие вирусные частицы (вирионы) имеют протяженную форму, и если на их поверхность контролируемо нанести металлические наночастицы, можно получить одномерные объекты, для которых имеется потенциальное применение – в наноэлектрических цепях». Почему вирусы являются вирусами? Основополагающей является форма! Так маленькая пирамида и большая пирамида – это все пирамиды! Размер имеет значение!!!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Одноэлектронный транзистор
Одноэлектронный транзистор

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.