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纳米金粒子的妙用(纳米金)

发布时间:2023-11-10 11:23:11来源:本站
纳米金粒子的妙用(纳米金)

我们通常看到的金是金黄色的,但纳米金粉却是粉红色的;在常温下铁块根本不能被点燃,但纳米铁粉却一点就着……

为什么这些金属一变成了微小的纳米颗粒,性质就完全变了样?现在,就让我们对纳米金粒子的本领细细研究一番,看看它们是如何具有奇妙的功能的。

巧制微型电路

在液晶显示屏背后,镀着一层透明、导电的薄膜,用作电极。当电极上有微弱的电流流过,那里的液晶颜色就起变化,从而显示出文字或者图片。这就是液晶显示屏不需要笨重的显像管的原因。

传统上制造这样的薄膜,需要在高真空的环境下,把透明导电的氧化铟锡溅射到液晶板上。这个过程工艺复杂、材料昂贵。最近,新加坡的科学家找到一种更好的办法,有望用金来替代昂贵的氧化铟锡,并降低对工艺的要求。

假如你喝过咖啡,一定会注意到一个现象:当咖啡不小心溅到桌面上,干了之后,会留下一个个圆形黄斑。这些黄斑颜色并非均匀,边缘要深一些,中间则浅一些,这说明咖啡粉末最后大多集中到了边缘。

这么一个稀松平常的现象却让材料科学家深受启发。他们用纳米金颗粒的悬浊液代替咖啡做实验。这些金颗粒尺寸在20纳米左右,而金原子的尺寸是0.2纳米,这样,一颗纳米金粒子就包含有差不多一百万个金原子。他们先把悬浊液倒在一块玻璃板上,让它蒸发。这块玻璃板也不普通,表面涂有一层乳胶,尺寸大约50到100微米(1微米=1000纳米)的乳胶微球紧凑、均匀地排布在玻璃板上。为了控制蒸发和对流的速度,研究人员把温度逐渐降至4摄氏度。在缓慢蒸发的过程中,这些纳米金颗粒就像咖啡蒸发时咖啡粉末表现的那样,渐渐地移至乳胶微球底部,并在那儿沉淀下来,形成环环相连的蜂窝状网格。

等到悬浊液中的水分蒸发干,再给玻璃板加热,让表面涂的那一层乳胶也蒸发掉,于是一层极薄、透明的,由纳米金颗粒组成的微型电路就制成了。如果能通过这种办法在液晶平板上制作这种微型电路,那么相对便宜的金就可以替代目前广泛使用的氧化铟锡材料。

“吞金治病”

过去一些年,在分子生物学上又有一个重大突破。生物学家发现,一些短RNA分子,在细胞里能够干扰基因的表达。比如一些花朵,虽然它有开红花的基因,在正常情况下应该开红花,但假如在其细胞里注入某种短RNA,正常的基因表达就受到干扰,开出来的就不再是红花了。这项发现荣获2006年诺贝尔奖。

很多疾病,包括让人闻风丧胆的艾滋病,都是由我们DNA上一些外来基因(比如被病毒嵌入的基因)被当做了我们自己的基因受到表达导致的。既然短RNA可以干扰某些基因的表达,那何不用这些短RNA来治病呢?的确,这个点子科学家早就想到了,他们正在开发RNA药物。但是,这种药物目前遇到障碍,这些短RNA进入细胞后,还没有来得及发挥作用就被分解了。

最近科学家发现,假如用纳米金颗粒做短RNA的载体,可以大大提高它们的存活率。

在实验中,科学家先把短RNA捆绑在一个个纳米金颗粒上,这些颗粒直径大约13纳米,每一粒上捆绑30条短RNA,然后置于细胞的培养液中。结果发现,不到6小时,99%的短RNA连同纳米金颗粒都被细胞吸收进了体内。

过去,短RNA进入细胞内之后,不到几分钟就被分解了。而现在这些捆绑在纳米金颗粒上的短RNA竟然能存活几小时甚至几天。这就让它们有足够的时间发挥药物的作用。

科学家猜测,这可能是数十条短RNA捆绑在同一起,有利于它们营造有利生存的环境。这好比孤军作战容易被歼灭,但集团作战就能够打胜战一样。

纳米金粒子的事例告诉我们,当我们对某些物质自以为很了解的时候,它们“身形”一变,表现将令我们大吃一惊。

(责编: juanjie)

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