近日，西北大学欧阳湘元副教授课题组与上海交通大学、上海大学等高校的科研团队合作，在框架核酸的自组装诱导荧光增强和自组装诱导电化学发光增强方面取得系列成果，并发表在J. Am. Chem. Soc.《美国化学会志》和Angew. Chem. Int. Ed.《德国应用化学》。
框架核酸是核酸分子（DNA）通过自组装形成的一维到三维的框架结构, 不仅能精准定位功能基元, 还可在纳米甚至原子级尺度上进行光学和电学等物理性质的调控, 以及单分子水平化学与生化反应的精准调控。利用框架核酸对物质进行原子级的人工自组装, 可实现基本构筑单元的精准物理排布与功能化集成, 进而实现器件制造, 有望推动从原子到宏观的精确功能化材料的制备。
研究团队利用“框架核酸”----DNA纳米片和DNA纳米带为模板实现了铜纳米簇(CuNCs)的有序自组装，该DNA纳米结构具有卓越的空间定位能力和可编程性，可精细调控金属纳米簇聚集体。研究发现，该组装体比离散铜纳米簇表现出更强的荧光量子产率（∼62倍）和更高的ECL效率（∼68倍），应用于荧光检测生物硫醇和ECL检测多巴胺，其检测限比之前报道的低1-2个数量级。研究团队的DNA自组装策略为开发高性能纳米材料开辟了新路径，在检测分析中具有极大应用潜力。
铜纳米片和铜纳米带的组装示意图
铜纳米片的自组装增强荧光和铜纳米带的自组装增强ECL
上述研究成果以“Micron-Scale Fabrication of Ultrathin Amorphous Copper Nanosheets Templated by DNA Scaffolds”、“Self-assembly Induced Enhanced Electrochemiluminescence of Copper Nanoclusters Using DNA Nanoribbon Templates”、 “DNA Nanoribbon-Templated Self-Assembly of Ultrasmall Fluorescent Copper Nanoclusters”为题目分别发表在J. Am. Chem. Soc. , 2023, 145, 8, 4553-4563. Angew. Chem. Int. Ed. , 10.1002/anie.202300893. Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 29, 11836-11844.
来源：西北大学
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