纳米颗粒和蛋白质：何其相似耶？

摘　要：纳米颗粒，即尺寸为纳米级(一般在1－100  nm之间)，处在原子簇和微尺度物体过渡区域内的粒子，又称超微颗粒，一般都是人工合成的产物。蛋白质是人类生命活动最重要的物质基础，是构成一切细胞和组织结构必不可少的成分，但从本质上出发，它是一类具有生物活性的有机生物高分子。两者看似属于不同的科学范畴，但是近十年来的研究发现，纳米颗粒和蛋白质在很多方面具有惊人的相似，例如尺寸、结构、电荷、表面化学组成、分子间相互作用力等。本文将通过一些实例，从不同角度阐述纳米颗粒和蛋白质之间的异同及相互联系。

关键词：纳米颗粒；蛋白质；相似性；自组装



随着纳米科学技术的发展，纳米颗粒作为纳米材料的最基本结构单元，日益成为社会和科学家们关注的焦点，其定义为尺寸处在纳米级(一般在1  －100  nm之间)，处于原子簇和微尺度物体过渡区域内的粒子，又称超微颗粒。它具有大的比表面积，并且表面原子数、表面能和表面张力均随粒径的下降而急剧增大。另外，纳米颗粒的尺度与物质的许多特征长度尺寸相当，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸等，因此，表现出小尺寸效应、量子尺寸效应、界面与表面效应及宏观量子隧道效应等特性，并导致其光、热、磁敏感特性和表面稳定性等宏观性质不同于正常粒子及块体材料。最典型的代表是荧光半导体纳米颗粒，又称量子点或纳米晶，它具有窄的、可调的、均衡的发射光谱和宽的、连续的激发光谱，且光化学性质稳定，不易发生光漂白。图1展示的是CdSe  半导体纳米颗粒的荧光随尺寸的变化，从左至右，纳米颗粒尺寸逐渐变大，而荧光发射波长相应逐渐变长，就是量子点荧光发射的尺寸依赖性。



全文见http://www.lifescience.net.cn/download.asp?ID=704