DNA折紙結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的手性納米材料自組裝及DNA在手性催化方面的研究.pdf

1、眾所周知,DNA作為遺傳物質(zhì),在生物的進(jìn)化史上扮演了最重要的角色。1953年,Waston和Click合作共同提出DNA分子模型——反向平行雙螺旋結(jié)構(gòu),開啟了分子生物學(xué)的輝煌時(shí)代。除了DNA特有的的遺傳功能,它固有的化學(xué)與生物特征在材料科學(xué),納米科技和藥物治療上也有很大的應(yīng)用前景。幾十年后, Ned. C. Seeman教授利用DNA分子構(gòu)建出許多復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)。到了2006年, Rothemund教授首次提出了一種利用一條長鏈的M13

2、作為支架,用幾百條短鏈作為釘子鏈構(gòu)建出所需要的結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)還可以在短的DNA上伸出更長的互補(bǔ)鏈,然后在這個(gè)模板的生長出各種圖案,或者在其表面固定組裝各種金屬納米粒子、量子點(diǎn)、聚合物等等。今天,DNA納米技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)非常成熟的的納米技術(shù),我們已經(jīng)可以通過設(shè)計(jì)構(gòu)建不同的一維、二維和三維的DNA納米結(jié)構(gòu)。這些DNA納米材料與其他納米材料相比,有許多特殊的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段, DNA納米技術(shù)在眾多研究領(lǐng)域中都有非常廣泛的應(yīng)用。
　　可見光

3、手性通常不存在于自然界中的手性分子。所以如何獲得具有可見光手性的納米結(jié)構(gòu)一直是科學(xué)家努力的方向。最近,許多的科學(xué)家嘗試用DNA折紙作為模板組裝金納米粒子,使其成為具有一定功能性的納米結(jié)構(gòu)。DNA折紙結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒔鸺{米顆粒、量子點(diǎn)、碳納米管等多種納米粒子組裝到相應(yīng)的位置,形成各種所需要的納米粒子結(jié)構(gòu)。
　　無論是在基礎(chǔ)研究還是在工業(yè)研究上,手性催化一直是一個(gè)比較熱門的課題。貴金屬納米材料有許多特殊的化學(xué)與物理性質(zhì),比如表面效應(yīng)、量子尺

4、寸效應(yīng)和量子隧道效應(yīng),因而在催化方面具有很廣的應(yīng)用前景。手性催化的目標(biāo)是獲得單手性的產(chǎn)物或者從外消旋的混合物中分離產(chǎn)物,DNA與貴金屬納米粒子結(jié)合應(yīng)用于手性催化為其提供了更多的方法和可能性。
　　論文共分為三個(gè)部分
　　一、簡要介紹了DNA納米結(jié)構(gòu),之后介紹了DNA在多項(xiàng)催化方面的應(yīng)用。
　　二、將兩根金納米棒組裝到長方形的DNA折紙結(jié)構(gòu)上,得到具有可控旋光性的納米溶膠,并在可見光區(qū)域測(cè)量到了穩(wěn)定的光學(xué)活性信號(hào)。