研究目的
基于DNA纳米技术研究可重构等离子体非对映异构体的自组装及其手性光学响应。
研究成果
该研究成功展示了具有多达三个手性中心的可重构等离子体非对映异构体的自组装,每个手性中心都可在左手态和右手态之间调控。手性中心的近场耦合显著贡献于整体圆二色性信号,通过改变手性中心的排列方式可实现手征光学输出的调控。这项工作为理解和设计复杂的手性等离子体结构奠定了基础。
研究不足
金纳米棒四聚体的产率不如三聚体高,因此需要进行离心浓缩步骤以开展圆二色性研究。该研究聚焦于含最多三个手性中心的体系,而随着手性中心数量增加,体系复杂性也随之提升。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用DNA折纸术作为模板,将金纳米棒(AuNRs)组织成手性中心。每个手性中心可通过DNA链置换反应在左旋和右旋状态间切换。
2:样本选择与数据来源:
合成特定尺寸(12 nm × 42 nm)的AuNRs,并用巯基化DNA功能化以实现其在DNA折纸模板上的组装。
3:实验设备与材料清单:
DNA折纸模板、AuNRs、用于组装与重构的DNA链、用于纯化的琼脂糖凝胶电泳、用于表征的透射电镜(TEM)以及用于光学测量的圆二色光谱仪(CD)。
4:实验流程与操作步骤:
在DNA折纸上组装AuNR二聚体与三聚体,通过凝胶电泳纯化,TEM成像及CD光谱表征。通过添加特定DNA燃料链实现手性中心的重构。
5:数据分析方法:
分析CD光谱以确定等离子体非对映异构体的手性光学响应。采用有限元电磁法(COMSOL多物理?。┙欣砺奂扑阋阅D夤庋匦?。
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DNA origami template
Template for organizing gold nanorods into chiral centers
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Gold nanorods
12 nm × 42 nm
Building blocks for plasmonic diastereomers
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CD spectrometer
Applied Photophysics Chirascan-plus
Applied Photophysics
Measurement of circular dichroism spectra
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TEM
Characterization of assembled nanostructures
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COMSOL multiphysics
COMSOL
Theoretical calculations of optical properties
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