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

 

Ковер Серпинского
Ковер Серпинского

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.