北海道大学：模仿生物学来塑造功能性纳米材料

精确控制纳米结构是制造功能性纳米材料的关键，功能性纳米材料可以增强电子传感器以及药物输送等。由于生物分子能够与特定的靶标结合，自组装构建成复杂的结构，因此，研究人员正在研究如何模仿生物学来制造纳米材料。

例如，可以通过模拟“肽介导的生物矿化”的现象来制造功能性无机结构。在这个过程中，肽的短链氨基酸与无机物质结合，形成晶体。然而，控制肽的空间定向是具有很大难度的，并且它可以决定最终结构。

由北海道大学生物分子化学家Kazuyasu Sakaguchi领导的一个研究小组成功地进行了生物矿化肽分子的组装。他们借助p53的抑制肿瘤细胞来控制这一过程。这些肽融合到p53蛋白质链中形成四个分子的基团的四聚物(科学报告，“低聚能增强生物矿化肽之间的结合力，并形成了纳米结构”)。

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可以用四个分子基团的四聚体，精确引导纳米银颗粒形成特定的形状：在这种情况下，形成六角形纳米片。图片来源：Kazuyasu Sakaguchi

四聚体是对称的，并且可以成为有吸引力的支架来影响装配过程。四聚体可以用于精确地引导纳米银颗粒呈现特定形状：在这种情况下形成六角形纳米片。

他们发现这些四聚体对银的特定表面结构具有强烈的吸引力，可以通过调节晶体生长的方向来形成六角形纳米片。此外，四聚体肽控制了银的晶体生长而不发生降解，使其能够多次重复该过程。

Sakaguchi说：“这种应用生物矿化肽以及其他蛋白质的方法更加高效的控制各种无机材料纳米结构，”如今，生产量身定做的纳米材料更加具有可行性。“

原文来自nanowerk，原文题目：Mimicking biology to shape nanomaterials，由材料科技在线团队翻译整理