可光重构的超分子纳米管
Toshihiro Sendai1, Shuvendu Biswas, Takuzo Aida
1Department of Chemistry and Biotechnology, School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Tokyo 113-8656, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 24, 2013
概括
研究人员使用GroELSP蛋白制造了对光敏感的生物纳米管. 紫外线光触发聚合成纳米管,而可见光会导致拆卸,使可逆重构和记忆丧失研究成为可能.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 超分子化学 超分子化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 像GroEL这样的Chaperonin蛋白可以自组装成更高阶结构.
- 光色分子在暴露于光线时可以在状态之间切换,从而实现动态控制.
- 超分子聚合提供了构建有序纳米材料的途径.
研究的目的:
- 使用修改后的沙佩罗宁蛋白来开发一个可光调整的生物纳米管.
- 为了研究光诱导的聚合和脱聚合机制.
- 探索生物纳米管中的结构完整性和记忆效应.
主要方法:
- 工程化GroELSP蛋白与光色螺旋 (SP) 单位.
- ((II) 离子诱导的超分子聚合.
- 紫外线和可见光辐射用于光异构化和重构.
- 福斯特共振能量传递 (FRET) 用于研究结构完整性.
主要成果:
- GroELSP通过Mg2+介导的螺旋 (SP) 到梅洛 (MC) 的异构化聚合成稳定的纳米管 (NT).
- 可见光诱导的脱聚合 (MC到SP),将NT分解为较小的结构.
- 通过交替暴露在紫外线和可见光下,可以实现长NT的可逆重构.
- 在连续暴露于可见光和紫外线光线时,由于管际重组,NTs的顺序记忆会丢失.
结论:
- 成功开发了一种新的可光调整的生物管系统.
- 生物纳米管表现出可以控制光线的组装和拆卸.
- 该研究表明了对纳米材料结构的动态控制的潜力,并介绍了光诱导的记忆丧失机制.
