美讓擬肽自我組裝成納米繩子

美國(guó)科學(xué)家在一期的《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》上表示，他們“誘導(dǎo)”聚合物自我編織成了束狀的納米繩子，該納米繩基本達(dá)到了生物材料所具有的復(fù)雜性和功能，且非常堅(jiān)固，足以應(yīng)付受熱和干燥等惡劣環(huán)境，這是科學(xué)家在研制具備天然材料復(fù)雜性和功能的自組裝納米材料道路上所取得的進(jìn)展。

    美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在研究中使用了受生物啟發(fā)合成的聚合物擬肽（peptoid）鏈。擬肽的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于自然界中的肽，自然界使用肽形成蛋白質(zhì)。不過(guò)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家沒(méi)有使用擬肽組建蛋白質(zhì)，而是使用擬肽組建行為與蛋白質(zhì)類(lèi)似的合成結(jié)構(gòu)。

    科學(xué)家首先合成出這種擬肽片，并對(duì)其進(jìn)行處理，接著將其添加到一種能促進(jìn)其自我組裝的溶液中。這些擬肽首先自我組裝成薄片，然后成片堆，接著再卷成雙螺旋狀，就如一根直徑僅為60納米的繩子。

    該研究的、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室納米研究中心生物納米結(jié)構(gòu)研究所所長(zhǎng)羅恩·祖克曼表示：“膠原蛋白等生物材料擁有這種逐層自我組裝的特征，但要人工合成這種層級(jí)結(jié)構(gòu)非常困難，現(xiàn)在我們做到了。”　 

    另外，科學(xué)家也能控制這種繩狀結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子，這意味著科學(xué)家可以將其當(dāng)作模板，出擁有特定長(zhǎng)度和序列的雙螺旋，這種“可調(diào)諧性”為研制出度更高（能更地附著在特定分子上）的合成結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

    祖克曼說(shuō)：“自然界使用的長(zhǎng)度和序列出功能強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)，因此，一個(gè)抗體能將一種蛋白與其他蛋白區(qū)別開(kāi)來(lái)，我們?cè)噲D模擬這一點(diǎn)。”

    參與該研究的勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家漢娜·姆勒恩說(shuō)：“接下來(lái)，科學(xué)家希望利用能控制這一結(jié)構(gòu)序列的事實(shí)，弄懂非常小的化學(xué)變化是如何改變雙螺旋結(jié)構(gòu)的。”

    科學(xué)家表示，盡管該研究仍處于初始階段，但其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。這種納米繩或可被用作支架，引導(dǎo)構(gòu)建出納米電線和其他結(jié)構(gòu)；或可被用來(lái)遞送藥物的“小汽車(chē)”（在分子層面對(duì)付疾?。┮约胺肿觽鞲衅骱皖?lèi)似篩網(wǎng)的設(shè)備，將分子和分子隔離開(kāi)來(lái)。