通訊作者：Monica Olvera de la Cruz, ChadA. Mirkin

通訊單位：美國西北大學(xué)

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成果速遞

利用DNA分子修飾納米顆粒是引導(dǎo)納米顆粒自組裝形成納米晶的經(jīng)典策略之一。DNA-納米顆粒的自組裝過程與離子晶體相似。

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近日，Girard等在分子動力學(xué)模擬的指導(dǎo)下揭示了膠體晶體的自組裝規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，在小顆粒（~1.5 nm）的輔助下，相互排斥的大顆粒（~10 nm）能自組裝形成納米晶。在該納米晶中，小顆?？梢栽诰Ц駜?nèi)自由移動并擴(kuò)散，類似于金屬中經(jīng)典的電子云圖像。

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類似的，當(dāng)DNA-納米顆粒復(fù)合物的尺寸和體系中的DNA濃度足夠低時，由DNA-納米顆粒復(fù)合物自組裝得到的膠體晶體表現(xiàn)出類似于金屬中的電子云一樣的離域化特征和擴(kuò)散行為。當(dāng)DNA濃度增加或溫度下降時，DNA-納米顆粒復(fù)合物的行為由離域轉(zhuǎn)為定域，該過程類似于經(jīng)典的金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變。膠體晶體的金屬性為研究金屬、金屬間化合物及復(fù)合相的行為提供了新平臺。

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圖文導(dǎo)讀

圖1. 從PAE-PAE系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)镻AE-EE系統(tǒng)

注：PAE為programmable atom equivalents ，指的是作為構(gòu)筑單元的DNA-納米顆粒復(fù)合物。EE為electron equivalents，指的是PAE在特定條件下的表現(xiàn)類似于金屬中的電子云。

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圖2.體心立方結(jié)構(gòu)的PAE-EE的最概然空間分布

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圖3. EE在體心立方結(jié)構(gòu)的PAE-EE體系中擴(kuò)散

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圖4. PAE-EE體系在平衡狀態(tài)下的物相

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原文信息

Particle analogs of electronsin colloidal crystals (Science, 2019, DOI:10.1126/science.aaw8237)

文獻(xiàn)鏈接：
https://science.sciencemag.org/content/364/6446/1174