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

 

Каменный цветок
Каменный цветок

VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов»
VIII Международная Конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (http://dfmn.imetran.ru/) пройдет в Москве (ИМЕТ РАН) с 19 по 22 ноября 2019 г. В рамках Конференции пройдет Молодежная школа-конференция.

Более 770 площадок пожелали присоединиться к Всероссийскому химическому диктанту с международным участием 18 мая
Более 770 площадок подали заявки на участие во II Всероссийском химическом диктанте, который в этом году пройдет с международным участием 18 мая в 13:00. Мероприятие организовано Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова, Химическим факультетом МГУ и корпорацией «Российский учебник» при поддержке Ассоциации учителей и преподавателей химии.

Найдены превращающие свет в электричество камни
Ученые обнаружили возникновение электрического тока в неорганических системах, что напоминает первые этапы усваивания энергии Солнца бактериями и растениями в процессе фотосинтеза. Открытое явление протекает в различных минералах и почвах. В отличие от обычного фотосинтеза, в данном случае участвуют только неорганические соединения, которые не имеют отношения к деятельности живых форм.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

«Наука открывает огромные просторы для творчества»
Яна Хлюстова, Екатерина Мищенко
Об олимпиадах школьников и начале научного пути в интервью Indicator.Ru рассказала Екатерина Жигилева, студентка второго курса химического факультета МГУ им. Ломоносова.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.