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美國普林斯頓大學研究人員在最新一期《美國國家科學院院刊》上發(fā)表論文稱，他們首次利用實驗室合成的蛋白質，在室溫下制造出了硫化鎘（CdS）量子點，這些納米材料可廣泛應用于從發(fā)光二極管顯示屏到太陽能電池板等諸多領域，這一成果有助以更可持續(xù)的方式制造納米材料。
研究負責人之一、化學教授邁克爾·赫克特解釋稱，量子點通常在高溫、有毒環(huán)境中制造而成，且需昂貴溶劑。在最新研究中，他們首次借助人造蛋白作為催化劑，以水作為溶劑，在室溫下得到了穩(wěn)定的量子點。
赫克特團隊使用蛋白ConK來催化反應。2016年，研究人員首次從一個大型蛋白質組合庫中分離出ConK，盡管它仍由天然氨基酸組成，但其序列與天然蛋白大相徑庭。在最新研究中，ConK將半胱氨酸分解成幾種產(chǎn)物，包括硫化氫。硫化氫充當活性硫源，并與金屬鎘發(fā)生反應，使他們最終得到了CdS量子點。
研究人員表示，量子點“體型嬌小”，擁有非常有趣的光學特性。它們易于吸收光，并將光轉化為化學能，因此可用于制造太陽能電池板或光電傳感器；它們還能發(fā)射特定波長的光，適合制作發(fā)光二極管顯示屏；而且它們由約100個原子組成，直徑僅為2納米，所以能穿透一些生物屏障，有望在醫(yī)學和生物成像領域大顯身手。
研究人員稱，最新制造過程還可調整納米粒子的大小，這決定量子點發(fā)出光線的顏色，為標記生物系統(tǒng)中的分子提供了可能，比如在體內(nèi)對癌細胞進行標記。
不過，研究人員也指出，最新方法研制出的量子點質量還不高，但可通過調整合成方式提高質量。例如對蛋白質進行工程設計，讓其能以不同方式影響量子點的形成，從而提高量子點的質量。
來源：科技日報
