据美国每日科学、物理学家组织网近日报道,美国俄勒冈州立大学研究人员在纳米弹簧中成功地放置了生物分子,该纳米弹簧在微型反应器中能最大限度地扩张药品同其他物质接触的表面积。它可作为一种高效催化剂载体,大大加快化学反应速度。详细研究成果发表在《生物技术进展》杂志上。

在纳米技术的大家族中,纳米弹簧可谓“初生牛犊”。之前,科学家着重研究了它在工程技术方面的应用。比如竖直均衡,盘卷一致的纳米弹簧能作为良好的保护涂层,从保护MP3播放器、手机等电子器件免受意外坠落产生的“毁容”,到减轻宏观领域中的爆炸伤害等。纳米弹簧在医药生产、生物传感器、生物医学等方面都有广泛用途。

俄勒冈州立大学化学、生物与环境工程学院克里斯汀·凯莉说,纳米弹簧有点像缩微版的老式盘卷电话线,它们的表面积很大,同时,还很容易做各种变形运动,非常有利于在其中放置催化剂,大大增加反应物之间的接触面。

最新研究首次把纳米弹簧作为微型反应器,在其中固定了酶。研究人员用一种新方法,把生物酶附在二氧化硅制成的纳米弹簧上。在某种程度上,这个纳米弹簧本身就是生物催化剂。该研究主要人员之一、俄勒冈州立大学化学工程系研究生卡尔·斯格尔科说,把生物分子和纳米弹簧结合在一起,是一种高效环保的方式,可广泛应用于多种传感器、微型反应器以及其他制造业领域。比如可用它们来制造生化传感器,迅速和有毒物质发生反应,其效率远远超过其他方式。

研究人员认为,就推动微型反应器和生物传感器技术发展而言,高效载体的研发扮演着越来越重要的角色。而在纳米弹簧表面涂上一层酶、抗体或其他生物分子非常容易,另外,通过化学蒸馏沉淀的方法。可制造出各种表面积的纳米弹簧,以满足不同需求。

该研究得到了美国微产品突破研究院和太平洋西北国家实验室的资助。研究人员目前正着眼于开发基于纳米弹簧的可用于氢气储存,碳循环和芯片实验室的电子设备。