纳米颗粒具有独特的特性,使其成为从医学到电子等各种应用的特殊工具。关于它们的鲜为人知的事实之一是它们的表面对其行为和功能起着至关重要的作用。
罗维拉维吉利大学物理和无机化学系杰出研究员弗拉基米尔·鲍林 (Vladimir Baulin) 和汉堡大学讲师沃尔夫冈·帕拉克 (Wolfgang Parak) 领导的研究表明,称为配体的分子可以在纳米粒子表面内创造独特的局部环境。这项研究的结果发表在《Accounts of Chemical Research》上。
研究表明,配体充当保护层,为纳米颗粒提供稳定性并防止它们积聚。但他们的影响不仅仅是稳定。
根据这项研究,配体还可以通过吸引或排斥离子来改变其表面电荷。这改变了纳米颗粒的有效电荷,从而改变了它的特性。这种现象被称为“德拜筛选”。
“电荷的这种变化可能会产生多米诺骨牌效应,并影响最初可能被忽视的其他特性。这种局部环境可能对纳米粒子的行为产生重大影响,改变其与其他分子的相互作用并影响其功能,”鲍林补充道。
如果研究领域是确定配体如何影响纳米粒子在传感、药物输送或催化等应用中的行为,那么了解配体的作用及其创建不同局部环境的能力至关重要
特别是,这种改变表面特性的现象对传感应用具有重大影响。与一般溶液相比,如果被测物质靠近纳米粒子的表面,则它们的浓度可能会有很大差异。理解和利用这种变化可以促进更准确、更灵敏的检测技术的发展。
此外,还可以利用配体的作用来调节纳米粒子表面附近发生的化学反应。通过仔细设计配体,可以创建选择性过滤分子、加速反应或吸引特定蛋白质的环境,即使在低浓度下也是如此。
这些发现可能对从健康到化学生产和纳米技术的各个领域产生重大影响。
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