當金納米粒子修飾上高分子后,在維持其自身光電特性的同時展現(xiàn)出了與高分子類似的自組裝行為,從而能夠在適當?shù)臈l件下形成結(jié)構(gòu)明確的多維度自組裝體。這些自組裝結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)不僅促進了金納米粒子組裝的基礎研究,而且極大地豐富了金納米粒子的應用潛力,為金/高分子納米復合材料的發(fā)展開拓了新的方向;诨瘜W合成方法對金納米粒子形貌的有效調(diào)控,近年來國內(nèi)外對高分子修飾金納米粒子的自組裝行為做了大量的研究,使其成為全新的研究熱點之一。
近日,新加坡南洋理工大學化學與生物醫(yī)學工程學院段宏偉教授課題組在《高分子學報》2018年第8期“祝賀江明院士80華誕”專輯發(fā)表了關于高分子修飾金納米粒子自組裝研究進展的綜述文章,以期從納米粒子的制備方法、自組裝結(jié)構(gòu)及其在環(huán)境、生物醫(yī)學中的應用對相關工作進行小結(jié)。
目前,金/高分子納米復合材料的制備方法主要有“一鍋法”,“grafting to”,“grafting from”,以及基于這三種手段的組合方法等。文中著重討論了不同金納米粒子自組裝構(gòu)筑單元的設計、組裝方法以及組裝體的性質(zhì)。研究人員根據(jù)材料自身性能與實際需要,采用不同方法,在多維度上制備了具有不同結(jié)構(gòu)與功能的自組裝體系。例如,零維材料中的二聚體、多聚體和兩面體(Janus)納米結(jié)構(gòu),一維材料中的鏈狀納米組裝體,兩相界面誘導的膜狀二維組裝結(jié)構(gòu),和由高分子親疏水作用驅(qū)動形成的三維自組裝結(jié)構(gòu)等。文章進一步介紹了金/高分子自組裝材料在環(huán)境和生物醫(yī)藥中的應用,重點探討了表面增強拉曼(surface-enhanced Raman scattering, SERS)效應在重金屬離子和DNA等生物分子的痕量檢測中的潛力,也舉例分析了多種具有獨特性質(zhì)的金/高分子組裝體在生物影像和藥物輸運中的前景。文章最后討論了無機納米粒子自組裝研究中存在的機遇與挑戰(zhàn),并且對未來的發(fā)展從基礎研究和實際應用兩方面做出了展望。
論文鏈接:http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/2018/8/PDF/gfzxb20180050duanhongwei.pdf
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