自古以來(lái)金就是財(cái)富的象征,，或者說(shuō)它本身就是財(cái)富,，而現(xiàn)在最尖端的納米技術(shù)領(lǐng)域里金似乎也成了創(chuàng)造“財(cái)富”的關(guān)鍵素材,。在半導(dǎo)體元件領(lǐng)域里作為布線材料被廣泛應(yīng)用自不用多說(shuō),，通過(guò)納米技術(shù)開(kāi)發(fā)的新材料,、新功能方面,，無(wú)論是有機(jī)還是無(wú)機(jī),，納米級(jí)的金微粒子都將承擔(dān)起越來(lái)越重要的作用。
此次是第3次進(jìn)行這樣論文集萃,，關(guān)注的是有關(guān)金納米微粒子的研究動(dòng)向,。目前金納米微粒子被廣泛應(yīng)用于DNA分子的功能控制、納米元件的制作工藝等各種研究領(lǐng)域,，并有多項(xiàng)研究成果發(fā)表,。
金與生物分子的親和性很好，研究人員都十分清楚這一點(diǎn),。代表性的例子如：具有硫醇基（-SH基）的有機(jī)化合物（硫醇化合物）容易與金結(jié)合,。去掉硫醇基的H元素后，剩下的S元素部分與金的微粒子或薄膜表面進(jìn)行化學(xué)結(jié)合（化學(xué)吸附）,。如果將這種硫醇化合物與DNA（脫氧核糖核酸）分子的末端結(jié)合的話,，DNA分子的末端就與金微粒子相結(jié)合，DNA分子就可以在金的薄膜上通過(guò)自組裝排列起來(lái),。
日前發(fā)表在《Nature》雜志上的一篇研究成果（論文1）就利用這一特性在DNA分子的末端結(jié)合金納米微粒子,，來(lái)控制DNA分子生成互補(bǔ)DNA分子及堿基對(duì)的結(jié)合反應(yīng)（hybridization）。將直徑1.4nm的金納米微粒子結(jié)合到DNA分子的末端,，用頻率1GHz的電磁波以15秒的間隔進(jìn)行照射,。這樣，金納米粒子就由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生回旋電流,，從而產(chǎn)生焦耳熱,，從而可以對(duì)該結(jié)合的DNA分子周?chē)M(jìn)行局部加熱。通過(guò)加熱,，就可以將互補(bǔ)結(jié)合的DNA分子的堿基對(duì)有選擇地分離出來(lái),，實(shí)現(xiàn)對(duì)其生物功能進(jìn)行控制。這種方法有望作為DNA分子的精制方法加以應(yīng)用,。
將DNA分子與金納米微粒子結(jié)合可以提高發(fā)現(xiàn)遺傳基因的效率,，《Bioconjugate Chem.》雜志發(fā)表的研究事例（論文2）也很有意義。讓金納米微粒子的表面帶上正電,，據(jù)說(shuō)采用這種方法的發(fā)現(xiàn)效率要高于市場(chǎng)上銷(xiāo)售的遺傳基因?qū)朐噭┚垡蚁﹣啺贰?/p>
在未來(lái)的超級(jí)集成半導(dǎo)體元件中,，作為不可或缺的納米級(jí)布線技術(shù),，金納米微粒子的應(yīng)用也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。發(fā)表在《Applied Physics Letters》雜志上的一篇論文宣布,，已經(jīng)成功地用紫外線激光將溶液中浮游的直徑約80nm的金納米微粒子在玻璃底板上實(shí)現(xiàn)移動(dòng),，將其配置或固定到預(yù)定目標(biāo)上（論文3）。通過(guò)給激光設(shè)定適當(dāng)?shù)哪芰恐?，就可以在不破壞分子結(jié)構(gòu)的情況下移動(dòng)金納米微粒子,。
此外，《Nano Letter》雜志也刊登了一項(xiàng)研究成果宣布,，將金納米微粒子穩(wěn)定地分散到有機(jī)溶劑氯仿中后,，然后滴到電子顯微鏡的格柵內(nèi)使其干燥，就可以通過(guò)自組裝形成蜂窩結(jié)構(gòu)等幾何圖案（論文4） ,。微粒子的大小與濃度不同形成的圖案也會(huì)不同,。但目前還不能控制其形狀及大小以便使其能夠滿足布線所要求的形狀。
【論文】
1）Kimberly Hamad-Schifferli et al., “Remote electronic control of DNA hybridization through inductive coupling to an attachedmetal nanocrystal antenna”, Nature, 415, 152-155 (2002).
2）Kulmeet K. Sandhu et al., “Gold Nanoparticle-Mediated Transfection of Mammalian Cells”, Bioconjugate Chem., 13, 3-6(2002).
3）S. Ito et al., “Laser manipulation and fixation of single gold nanoparticles in solution at room temperature”, Applied Physics Letters, 80(3) (2002) 482.
4）Cynthia Stowell et al., “Self-Assembled Honeycomb Networks of Gold Nanocrystals”, Nano Letter, 1, 595-600(2001).
