扫描探针刻蚀技术可控构建牛血清白蛋白纳米结构

利用Dip-pen纳米刻蚀技术(简称DPN技术)在云母基底上构建出形状、尺寸可控的牛血清白蛋白(BSA)纳米结构.考察了针尖接触基底时间及针尖下行距离对构建的牛血清白蛋白纳米结构的影响.较长的针尖-基底接触时间及较深的下行距离可以沉积更多的牛血清白蛋白分子,构建牛血清白蛋白纳米结构的形状除了与墨水分子的本身性能有关,还与墨水-基底的相互作用有关.这些形状及尺寸可控的蛋白质纳米结构可以作为模板,进行金属、半导体等其它材料的组装,有望用于制造光电纳米器件及生物纳米器件.     

基于纳米操纵技术的单分子DNA分子手术:切割、拾取及连接酶分子传递

该文利用一种基于原子力显微镜(AFM)抬高模式(Lift mode)的"逐线反馈纳米操纵"技术成功地进行了DNA单分子水平上的切割、拾取及连接酶分子的传递,系统地完成了DNA的分子手术。在切割和拾取过程中,以PBR322/Pst I DNA为研究对象,进行了单分子水平上的切割,实验发现由于DNA分子本身弹性,切割过程极易出现切割端变粗的现象。在分子传递过程中,分别以T4 DNA连接酶和小牛胸腺组蛋白分子为研究对象,实现针尖和基底表面之间的分子传递。同时通过控制针尖运动成功获得连接酶分子点阵排列及小牛胸腺组蛋白方块状纳米结构。结果表明利用此操纵方法可以获得很高的精确度,切割DNA时的空间精确度小于5 nm。系列单分子水平上的分子手术的整合为实现单分子水平上生化反应,甚至构造智能机器提供了可能。     

Dip-pen刻蚀技术直接制造蛋白质纳米阵列

美国西北大学 Mirkin等 [1～ 3] 发明的 Dip- pen( DPN,译为蘸水笔技术 )纳米刻蚀技术是以 SPM的针尖为笔 ,通过超分子相互作用使被书写的分子或纳米材料粘在针尖上 ,以某种材料为基底 ,通过合理的超分子相互作用的设计将针尖上的分子或纳米材料书写到基底上 ,从而实现纳米刻蚀和纳米制造的目的 .很显然 ,这种技术对纳米器件、纳米传感器、高密度存储以及生物芯片的制造具有重要意义[4～ 7] .近年来 ,Mirkin研究组和其他几个研究集体利用这种技术成功地制造了有机分子纳米图形与阵列 [8] ;无机氧化物 [9]、金属纳米粒子 [10 ,11]、高分…     

利用DPN技术直接构建磁性纳米图形

在纳米尺度下构建有序的磁性模板和图形是当前的研究热点之一 [1,2 ] .这种模板在生物样品的分离[1] 、磁电子学研究和信息存储 [2 ] 等领域具有重要意义 .目前 ,光刻 [3] 、微触点印刷 [4 ] 和自组装 [5] 等多项技术已被用来构建各种纳米模板 .1 999年 ,美国西北大学 Mirkin小组 [6 ]发明的 Dip- pen纳米刻蚀技术 (简称 DPN技术 )更在可控组装方面显示出巨大优越性 .这项技术是在一定驱动力作用下 ,使吸附在原子力显微镜 ( AFM)针尖上的分子“墨水”逐渐转移到基底表面上 ,实现纳米模板的可控构建 .与传统技术相比 ,DPN技术可在纳米尺…     

Dip-pen刻蚀技术直接构建聚-L-赖氨酸纳米结构

Dip-pen纳米刻蚀技术(简称DPN技术)为在目标基底上沉积一个有序或连续的图案提供了一条简单而有效的途径,DPN技术是一种直接书写的扫描探针刻蚀技术,它使用原子力显微镜探针针尖,在一定的驱动力下,直接将化学试剂“墨水”转移到目标基底上．近年来,利用DPN技术已经成功地实现了多种“墨水一基底”组合。     

纳米岛状银膜@金纳米针尖表面增强拉曼散射传感界面及多巴胺分子的传感分析

多巴胺缺乏是导致帕金森疾病临床症状的主要原因.为有效检测分析多巴胺分子,本文通过磁控溅射技术制备了一种具有纳米岛状结构的银薄膜,使用无机碱性双氧水作为清洁还原剂,还原制备了一种毛胆状多纳米针尖的金纳米结构,并将纳米岛状结构的银薄膜和毛胆状多纳米针尖的金纳米结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底.通过银膜承载多巴胺分子...     

静电纺纳米复合纤维柔性表面增强拉曼散射传感基底的研究进展

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)是一种分子检测光谱技术,借助SERS基底,可对生物、化学等复杂体系中的痕量分子进行分析。 其中静电纺纳米纤维SERS基底由于具有高比表面积、可透气透水、柔韧可折叠弯曲等特点,在复杂体系中提取、过滤、浓缩痕量分子等应用场景中,其表面结构具有其他刚性SERS基底不可比拟的优势。然而,静电纺纳米纤维SERS基底的发展却受到制备方法的限制,存在检测灵敏度较低、制备过程复杂等问题。 因此,目前的研究工作主要集中在新型制备方法及工艺的开发。 本文综述了静电纺纳米金银复合纤维SERS基底的几种常用制备方法,包括直接混合纺丝法、化学吸附法、静电吸附法、物理沉积法和原位化学还原法,并总结了静电纺纳米纤维SERS基底在复杂体系中提取、过滤、浓缩待测分子的应用,最后对静电纺纳米复合纤维SERS基底的发展进行了展望。     

固态纳米孔对蛋白质易位的实验研究

蛋白质因其多样性和功能性,是生物体内一类非常重要的分子.通常蛋白质的表征需要借助荧光或者酶的标记.而纳米孔技术,得益于免标记、单分子检测等优势,为蛋白质的表征提供了新方向.我们使用固态纳米孔完成了单个蛋白质分子及蛋白质-蛋白质结合物的检测.可以发现,外部电压和电解质溶液的酸碱度会直接影响蛋白质分子表面带电量,从而加快或延迟其在孔内的易位时间.抗原、抗体本质上都是蛋白质,两者之间具有高度特异性.通过比较抗体溶液在添加特异性抗原前后的易位事件,实现了单个蛋白质分子和蛋白质-蛋白质结合物的区分.未来,纳米孔技术有望应用于多蛋白质分子的辨识、蛋白质分子相互作用机制等方面的研究.     

帽状金纳米结构的制备、表征及表面增强拉曼散射活性

采用真空离子溅射法在自组装的单层阵列二氧化硅纳米粒子表面沉积金薄膜, 制备了以SiO₂为核的帽状金纳米结构. 用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、X 射线衍射仪和紫外-可见-近红外分光光度计对样品的表面形貌、结构及光学性质进行了表征. 以亚甲基蓝作为探针分子, 对金纳米帽的表面增强拉曼散射活性进行了研究, 结果显示, 吸附在金纳米帽上的分子拉曼散射信号得到显著增强, 增强因子达到10⁷数量级. 该基底在超灵敏生物和化学检测方面具有潜在的应用前景.     

三维纳米液膜沉积结构的模拟研究

基于三维动力学蒙特卡罗模型,再现了纳米液膜干燥后形成的双尺度沉积结构,探究了液体化学势、纳米粒子移动速率、液体临界蒸发率以及化学势锐度等参数对纳米液膜沉积结构的影响。结果表明,纳米液膜干燥时,液膜中的纳米粒子随着三相线移动自组装形成各种各样的沉积结构沉积在基板上。纳米液膜蒸发过程中,当液体蒸发达到临界蒸发率时液体化学势将发生突变,使其形成两种沉积结构。随液体初始化学势的增大,沉积结构逐渐变为均匀分布的密集网状结构。液体临界蒸发率越小,液体化学势突变后形成的沉积结构越明显。纳米粒子的移动速率越快,沉积结构中的枝状结构越少。化学势锐度对双尺度沉积结构的差异有很大的影响,锐度越大,两种沉积结构的差异越大。