东京理工大学 使用树枝状大分子作为分子模板来产生不同排列的金属离子，可以容易地获得具有精确铟锡比的直径约为1纳米的单核苷酸多态性
信用:东京理工大学 功能纳米材料的发展是材料科学史上的一个重要里程碑
直径范围从5到500纳米的纳米粒子具有前所未有的性质，例如与它们的本体材料对应物相比具有高催化活性
此外，随着粒子变小，奇异的量子现象变得更加突出
这使得科学家能够生产出具有梦寐以求特性的材料和器件，尤其是在电子、催化和光学领域
但是如果我们变小了呢？由于量子效应的优势，粒径约为1纳米的亚纳米颗粒被认为是一类具有独特性质的新材料
单核苷酸多态性未被开发的潜力引起了东京理工大学科学家的注意，他们目前正在承担这一大部分未被探索领域的挑战
在最近发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中，由Dr
津田隆正展示了一种新的分子筛选方法来寻找有希望的单核苷酸多态性
正如人们所预料的那样，单核苷酸多态性的合成受到技术困难的困扰，对于含有多种元素的单核苷酸多态性来说更是如此
医生
Tsukamoto解释说:“即使是只含有两种不同元素的单核苷酸多态性也很少被研究，因为生产一个亚纳米尺度的系统需要以原子精度精细控制组成比例和粒子大小
“然而，这组科学家已经开发出一种新方法，通过这种方法，单核苷酸多态性可以由不同的金属盐制成，并对原子总数和每种元素的比例进行极端控制
(左)12Sn16氧化物单核苷酸多态性的扫描透射电子显微镜图像
(右)铟锡比为3:4时出现异常电子态(即12个铟原子和16个锡原子的SNP)
这个比例在图中用绿色的星星标出
信用:东京理工大学 他们的方法依赖于树枝状大分子(见图1)，这是一种对称的分子，像从一个公共中心发芽的树一样径向向外分支
树枝状大分子作为模板，金属盐可以精确地聚集在所需分支的底部
随后，通过化学还原和氧化，在树状大分子支架上精确合成单核苷酸多态性
科学家们在他们最近的研究中使用这种方法来生产铟和锡氧化物比例不同的单核苷酸多态性，然后探索它们的物理化学性质
一个奇特的发现是在铟锡比为3:4时出现了异常的电子态和氧含量(见图2)
这些结果是前所未有的，即使是在对具有可控尺寸和成分的纳米粒子的研究中，科学家们将其归因于亚纳米尺度以外的物理现象
此外，他们发现具有这种元素比例的单核苷酸多态性的光学性质不仅不同于具有其他比例的单核苷酸多态性，而且不同于具有相同比例的纳米粒子的光学性质
如图3所示，这个比例的单核苷酸多态性是黄色的而不是白色的，并且在紫外线照射下显示绿色光致发光
虽然大多数单核苷酸多态性是白色的，但只有铟锡比为3:4的单核苷酸多态性呈淡黄色，在紫外线照射下呈现绿色光致发光
这些特殊的特征被认为是由尺寸小型化和元素杂交的协同效应引起的
信用:东京理工大学 探索亚纳米尺度的材料特性将很可能导致它们在下一代电子器件和催化剂中的实际应用
然而，这项研究仅仅是亚纳米材料领域的开始
Tsukamoto总结道:“我们的研究标志着通过连续筛选搜索首次发现了单核苷酸多态性的独特功能及其基本原理
我们相信我们的发现将作为开发未知量子尺寸材料的第一步
“亚纳米世界在等着我们！
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