金屬納米結(jié)構(gòu)在與光相互作用時(shí)會產(chǎn)生特定的表面等離子體共振。這種基于金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子體光學(xué)(plasmonics)在生物傳感、生物成像、光催化和太陽能電池等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近期，中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所物理生物學(xué)研究室樊春海課題組和上海光源陳剛課題組利用DNA分子實(shí)現(xiàn)了對金納米等離子體結(jié)構(gòu)生長的精確調(diào)控，并利用同步輻射X射線小角散射（SAXS）技術(shù)揭示了DNA介導(dǎo)的納米金花生長機(jī)制，建立了納米金花結(jié)構(gòu)與其表面等離子體共振性質(zhì)的半定量關(guān)系。相關(guān)結(jié)果于近期發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.2014, 53, 8338-8342）。
金納米顆粒在生物檢測、化學(xué)催化及納米光子學(xué)等方面具有優(yōu)異的性質(zhì)，且其物理化學(xué)性質(zhì)高度依賴其尺寸大小及表面形貌。因此，如何在納米尺度對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)調(diào)控引起了研究者的廣泛關(guān)注。DNA分子通常是作為遺傳信息的載體而為大家所熟知。然而，DNA分子所具有的精確編碼性同樣可以為材料領(lǐng)域提供新的思路。由于DNA和金表面具有很強(qiáng)的相互作用，上海應(yīng)物所研究生沈建磊等嘗試?yán)肈NA來調(diào)控金納米等離子體結(jié)構(gòu)的生長，獲得了結(jié)構(gòu)精確的納米金花結(jié)構(gòu)。他們利用上海光源BL16B1線站SAXS技術(shù)對納米金花的不同生長階段進(jìn)行原位表征，并結(jié)合投射電鏡（TEM）獲得了DNA調(diào)控下納米金花在生長各個(gè)過程中產(chǎn)物的精細(xì)結(jié)構(gòu)�；诖�，揭示了DNA分子介導(dǎo)的復(fù)雜形貌納米金花等離子體結(jié)構(gòu)的生長機(jī)制，并利用所獲得的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)及光學(xué)模擬，建立了納米金花的精細(xì)結(jié)構(gòu)與其局域表面等離子體(LSPR)特性的半定量關(guān)系。進(jìn)一步的研究表明，這些納米金花等離子體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出顯著的表面拉曼增強(qiáng)效應(yīng)（SERS）和暗場散射（Dark-Field Scatter）特性，有望成為一種高靈敏的生物成像探針。
上海應(yīng)物所在DNA分子介導(dǎo)的金屬等離子體納米結(jié)構(gòu)研究中獲進(jìn)展
