基于蛋白质可控组装的纳米颗粒单基功能化策略

纳米颗粒单基功能化将为纳米材料应用带来新的机遇，如单分子成像、可编程组装、超高灵敏检测等。目前普遍采用的两种策略中，基底法由于功能分子密度低、不均匀、不易调节，存在产率低、产物不纯等问题；"偶联-纯化"法则只适用于粒径较小的纳米颗粒，因此亟需发展纳米颗粒单基功能化的新策略。本课题拟利用猴病毒40衣壳蛋白VP1五聚体与VP2一对一的独特相互作用模式，首先控制VP1五聚体在金衬底上定向组装成单层，然后以VP2 C端肽段作为功能分子插入五聚体疏水孔，形成密度均匀的阵列，以此实现纳米颗粒的单基功能化；在此基础上，通过改造VP1五聚体侧面结构，调控功能分子的间距，从而实现不同粒径纳米颗粒的单基功能化。本项目利用生物大分子结构精巧、高度均质和可操纵的优势，发展高效的纳米颗粒单基功能化策略，对"自下而上"的多功能复合纳米材料和器件的研究将产生重要的推动作用。