Peptid inducerer kiralitetsudvikling i en enkelt guld -nanopartikel

For første gang, forskere har med succes skabt optisk aktive, kirale guldnanopartikler ved hjælp af aminosyrer og peptider. Mange kemikalier, der har betydning for livet, har spejlbillede tvillinger (venstrehåndede og højrehåndede strukturer), en egenskab, der konventionelt kaldes kiralitet. Denne undersøgelse beskriver, hvordan chiralitet, som typisk observeres i organiske molekyler, kan udvides til tredimensionelle metalliske nanostrukturer. Denne nyopdagede syntesemetode blev beskrevet i Natur og blev vist på omslaget.

De koreanske forskerhold ved Seoul National University (SNU), Pohang University of Science and Technology (POSTECH) og LG Display (LGD) demonstrerede den direkte overførsel af peptidhåndethed til nanopartikelmorfologi. Spejlbillede peptid tvillinger inducerede det modsatte twist af de chirale nanopartikler, som yderligere kan afstemmes med sekvensvariation. De kirale guldnanopartikler med forskellig håndethed interagerede forskelligt med cirkulært polariseret synligt lys, viser omfattende farvemodulation. Som resultat, farveændring er mulig ved at kontrollere lyspolarisationen, som har potentielle applikationer i fremtidige displays.

I nyligt syntetiserede guld -nanopartikler, kirale elementer er arrangeret på kubelignende strukturer med en sidelængde på kun ca. 100 nm. De kan let spredes i opløsninger og deponeres på substraterne, samtidig med at de bevarer høje chiro-optiske aktiviteter.

"Baseret på vores forståelse af grænsefladen mellem peptider og uorganiske materialer, vi har bygget en ny platformteknologi til at kontrollere den krystallografiske asymmetri, "forklarer professor Ki Tae Nam ved SNU, der ledede dette samarbejdsprojekt. Han tilføjede, "Dette fund kan have en direkte og umiddelbar indvirkning på optiske enheder og kan yderligere anvendes til udvikling af enantioselektive bioinspirerede katalysatorer i den nærmeste fremtid."

"De potentielle applikationer omfatter aktive farvedisplays, holografi, kiralitetssensorer og alle vinkler med negative brydningsindeksmaterialer, "sagde professor Junsuk Rho ved POSTECH, den medsvarende forfatter.