基因工程病毒将黄金转化为球状体
【据英国伦敦玛丽王后大学网站2017年12月日20报道】加州大学里弗赛德分校的工程师改造了一种病毒，可以将金原子排列成直径几纳米的球状体。这一发现可以使一些电子元件的生产更便宜、更容易、更快捷。
自然界几千年来一直在组装复杂、高度组织化的纳米结构，其精确度和特异性远远优于目前人类最先进的技术方法。通过了解和利用这些功能，这种纳米级精度可用于定制和构建超高性能的新型材料。而病毒以多种形状存在，并含有多种与分子结合的受体。遗传修饰受体并使其结合电子学中使用的金属离子将导致这些离子“粘附”到病毒上，并产生相同大小和形状的物体。该方法已用于生产用于电池电极、超级电容器、传感器、生物医学工具、光催化材料和光伏器件的纳米结构。然而病毒的自然形状限制了可能的金属形状。
相比之下，M13噬菌体则更加灵活。经遗传修饰并与金原子结合的M13噬菌体通常用于形成长的金色纳米线。对M13噬菌体感染过程的研究表明，病毒可以在与水和氯仿相互作用时转化为球状体。该研究团队则为M13球体添加了金离子溶液以创造尖刺和空心形状的金纳米棒。他们表示，这项工作的新颖之处在于病毒模板的优化与演示，克服了与大多数其他病毒相关的几何限制。他们使用简单的转换过程使M13病毒合成直径为几十纳米的无机球形纳米壳，并使其长度接近1微米的纳米线。
目前，研究人员正在使用金纳米棒通过增强的光催化行为去除废水中的污染物。该研究工作增强了M13噬菌体作为纳米材料合成支架的效用。研究人员认为，论文中描述的M13噬菌体模板转化方案可以扩展到其他相关的噬菌体。
该项研究由美国海军研究办公室资助。相关研究论文《M13 bacteriophage spheroids as scaffolds for directed synthesis of spiky gold nanostructures》发表在Nanoscale杂志上。
