《Science》刊發(fā)我院劉堃教授研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于手性納米材料研究的重要進(jìn)展
2月25日，《Science》雜志刊發(fā)了吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院、超分子結(jié)構(gòu)與材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉堃教授研究團(tuán)隊(duì)和美國(guó)密歇根大學(xué)Nicholas A. Kotov教授研究團(tuán)隊(duì)、巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)André de Moura教授研究團(tuán)隊(duì)合作論文“長(zhǎng)程有序結(jié)構(gòu)增強(qiáng)超分子手性表面等離子組裝體的光學(xué)不對(duì)稱(chēng)性”（Enhancement of Optical Asymmetry in Supramolecular Chiroplasmonic Assemblies with Long-Range Order,Science,2021, DOI: 10.1126/science.abd8576），吉林大學(xué)為第一完成單位。
圖1.發(fā)表的論文截圖
共同通訊作者：劉堃教授（吉林大學(xué)）、Nicholas Kotov教授（美國(guó)密歇根大學(xué)）、André de Moura教授（巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)）
第一作者：魯俊博士（吉林大學(xué)、密歇根大學(xué)）
第一完成單位：吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院、超分子結(jié)構(gòu)與材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
手性結(jié)構(gòu)及其調(diào)控與生命現(xiàn)象密切相關(guān)，是當(dāng)今化學(xué)、物理、材料、生物等眾多學(xué)科中重要的研究方向。手性生物分子與表面等離子納米粒子的結(jié)合，為手性材料的制備與應(yīng)用帶來(lái)了新的機(jī)遇。但該領(lǐng)域存在亟待解決的科學(xué)挑戰(zhàn)：目前缺少獲得精準(zhǔn)手性結(jié)構(gòu)高效和普適的方法及預(yù)測(cè)手性結(jié)構(gòu)與各向異性因子（g-factor）之間構(gòu)效關(guān)系的理論，這嚴(yán)重制約了超分子手性材料的發(fā)展和應(yīng)用。
吉林大學(xué)劉堃研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)密歇根大學(xué)Nicholas A. Kotov研究團(tuán)隊(duì)和巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)André de Moura研究團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合研究中，利用超分子相互作用，實(shí)現(xiàn)了金納米棒與人胰島淀粉樣多肽的精準(zhǔn)共組裝，構(gòu)建了具有類(lèi)似于手性液晶的長(zhǎng)程有序的納米螺旋纖維結(jié)構(gòu)，其g-factor可高達(dá)0.12；同時(shí)提出了更加普適性的預(yù)測(cè)和解釋手性納米結(jié)構(gòu)與g-factor之間構(gòu)效關(guān)系的新理論；液晶般的顏色變化和納米棒加速的纖化過(guò)程使其可在復(fù)雜的生物介質(zhì)中進(jìn)行藥物篩選（如圖2所示）。
圖2.（A）金納米棒（Gold NRs）促進(jìn)人胰島淀粉樣多肽（hIAPP）纖維化及與其共組裝的示意圖，（B, C）精準(zhǔn)共組裝構(gòu)筑長(zhǎng)程有序的納米螺旋纖維的電子顯微鏡照片，（D）納米螺旋纖維在紅光和近紅外區(qū)域具有極大的各向異性因子（g-factor），（E，F(xiàn)）納米螺旋纖維具有類(lèi)似液晶的強(qiáng)旋光性，（G）納米螺旋纖維用于復(fù)雜生理環(huán)境中淀粉樣類(lèi)藥物篩選的裸眼檢測(cè)。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（21534004, 21674042, 21911530179）、超分子結(jié)構(gòu)與材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題（sklssm201736）、吉林大學(xué)科技創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)（2017TD-06）、吉林大學(xué)第一醫(yī)院交叉學(xué)科創(chuàng)新項(xiàng)目（JDYYJCHX001，JDYYJCHX2020002）的支持。
作者簡(jiǎn)介：劉堃，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院、超分子結(jié)構(gòu)與材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授、博士生導(dǎo)師。近年來(lái)一直致力于大分子與無(wú)機(jī)納米粒子表界面作用機(jī)制的研究，相關(guān)工作發(fā)表于Science，J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Nature. Comm.，Sci. Adv.，CCS Chemistry 等國(guó)際主流學(xué)術(shù)期刊。
文章鏈接：https://science.sciencemag.org/content/early/2021/02/24/science.abd8576
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