近日,西南大学化学化工学院李念兵教授、罗红群教授、李帮林副教授团队联合新加坡国立大学David Tai Leong教授、陆军军医大学钱航教授在《Nature Communication》期刊上发表了题为“Chiral nanocrystals grown from MoS2nanosheets enable photothermally modulated enantioselective release of antimicrobial drugs”(DOI:10.1038/s41467-022-35016-8)的研究论文。
现有的将光和对映体分子的手性转移到纳米材料的研究增强了我们对生物和仿生过程的理解,并促进手性材料的实际应用。手性纳米材料的合成、性质探究、创新应用等研究是当前热点,成果正推动着多学科知识与技术之间的贯通发展,并在光学器件、生物免疫学等领域取得重大突破。该团队创新性地将异质结二硫化钼作为合成手性纳米金晶体的种子生长前驱体(图1),探究了手性氨基酸分子在异质界面诱导金原子发生各向异性堆积的反应过程与机理,并利用圆二色光谱、透射电子显微镜等方法探究其生长过程,合成具有树枝状结构的纳米金晶体(图2与图3)。更值得关注的是,在手性L/D-半胱氨酸分子的诱导作用下,二硫化钼纳米片基底上所形成的树枝状纳米金晶体具有丰富的手性微观晶面,可选择性地吸附抗菌药物氧氟沙星对映异构体(图4)。基于此,该文提出将手性树枝状纳米金掺杂在琼脂糖水凝胶中,进一步丰富和扩展手性纳米材料的生物医学应用。除此之外,树枝状纳米等离子体具有非常高的本征光热转换效率。基于手性树枝状纳米金的等离子体光热效应,开发抗菌药物装载的手性纳米金水凝胶与气凝胶,实现在红外光激发下抗菌药物的手性选择性释放,并构建药物可持续缓释新体系(图5)。
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图5
西南大学李帮林副教授为该工作的第一作者兼通讯作者,李念兵教授为该文的最后通讯作者,新加坡国立大学David Tai Leong教授为共同通讯作者,2019级本科生骆俊江在国家级大学生创新项目的支持下作为第二作者参与完成主要研究工作。该工作得到国家自然科学基金、西南大学2035先导计划、重庆市自然科学基金、中央高校基本科研业务费提升项目的资助。
文章地址:https://www.nature.com/articles/s41467-022-35016-8