Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Pomiń baner

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Naukowcy pokazują jak zaprojektowana struktura białkowa może służyć do precyzyjnego rozmieszczenia nanocząsteczek złota w przestrzeni

Nanocząstki metali mają szeroką gamę zastosowań, z których wiele wynika z faktu, że bardzo małe cząstki o średnicy od kilku nanometrów do dziesiątek nanometrów mogą mieć bardzo różne właściwości od tego samego materiału w większej skali (nanometr to zaledwie jedna miliardowa metra). Takie cząsteczki są używane jako katalizatory, środki barwiące, a nawet mogą tworzyć powłoki antybakteryjne. Niektóre efekty są spowodowane specyficznym rozmieszczeniem cząstek w przestrzeni i odległością między nimi, jednakże parametry te są bardzo trudne do kontrolowania. Co więcej cząstki są zwykle używane w roztworze, w którym poruszają się losowo jak drobinki kurzu w powietrzu. W obecnych pracach naukowcy z Laboratorium Bionanonauki i Biochemii (Heddle Lab) Małopolskiego Centrum Biotechnologii (MCB) Uniwersytetu Jagiellońskiego wykazali, że sztuczna struktura białkowa, pusta kula zwana klatką TRAP, była w stanie pełnić rolę rusztowania i zapewnić regularnie rozmieszczone punkty mocowania dla małych nanocząstek złota. „Klatka TRAP sama w sobie jest niewielka, ale mając średnicę około 15 nm jest wciąż wystarczająco duża, aby przymocować do niej wiele nanocząsteczek złota” – wyjaśnił Jonathan Heddle, kierownik laboratorium. „Klatka białkowa składa się z 12 pierścieni, więc ogólnie wygląda trochę jak 12-ścienna kostka do gry - dwunastościan.” Naukowcy wykazali, że istnieją obszary klatki odpowiadające rogom dwunastościanu, które oferują odpowiednie środowisko do dokładnego wpasowania nanocząstek złota. W rezultacie, zamiast losowo poruszać się w roztworze, cząstki wydają się być rozmieszczone w 3-wymiarowej przestrzeni. Naukowcy przypuszczają, że możliwość takiego regularnego rozmieszczenia nanocząstek metali w przestrzeni będzie można dalej rozwijać, aby tworzyć nowe materiały o użytecznych właściwościach.

Zespół MCB nawiązał międzynarodową współpracę z Bernardem Piette z Wydziału Nauk Matematycznych Uniwersytetu w Durham w Wielkiej Brytanii oraz laboratorium Woutera Roosa z Instytutu Zaawansowanych Materiałów Zernike Uniwersytetu w Groningen w Holandii. Wykorzystali również pracownię krio-mikroskopii elektronowej w Narodowym Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris w Polsce.

Artykuł został opublikowany w Nano Letters i jest dostępny tutaj: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c04222 

Strona główna Heddle Lab: www.heddlelab.org 

Heddle Lab na Facebooku: https://www.facebook.com/heddlelab 

Heddle Lab Twitter: @HeddleLab

 

Opis ilustracji: Struktura klatki białkowej (kolor fioletowy) z trzema osadzonymi nanocząsteczkami złota (kolor żółty) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ilustracja przygotowana przez: Jonathan Heddle