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美國普林斯頓大學(xué)研究人員在最新一期《美國國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文稱，他們首次利用實驗室合成的蛋白質(zhì)，在室溫下制造出了硫化鎘(CdS)量子點，這些納米材料可廣泛應(yīng)用于從發(fā)光二極管顯示屏到太陽能電池板等諸多領(lǐng)域，這一成果有助以更可持續(xù)的方式制造納米材料。

研究負責(zé)人之一、化學(xué)教授邁克爾·赫克特解釋稱，量子點通常在高溫、有毒環(huán)境中制造而成，且需昂貴溶劑。在最新研究中，他們首次借助人造蛋白作為催化劑，以水作為溶劑，在室溫下得到了穩(wěn)定的量子點。

赫克特團隊使用蛋白ConK來催化反應(yīng)。2016年，研究人員首次從一個大型蛋白質(zhì)組合庫中分離出ConK，盡管它仍由天然氨基酸組成，但其序列與天然蛋白大相徑庭。在最新研究中，ConK將半胱氨酸分解成幾種產(chǎn)物，包括硫化氫。硫化氫充當(dāng)活性硫源，并與金屬鎘發(fā)生反應(yīng)，使他們最終得到了CdS量子點。

研究人員表示，量子點“體型嬌小”，擁有非常有趣的光學(xué)特性。它們易于吸收光，并將光轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，因此可用于制造太陽能電池板或光電傳感器;它們還能發(fā)射特定波長的光，適合制作發(fā)光二極管顯示屏;而且它們由約100個原子組成，直徑僅為2納米，所以能穿透一些生物屏障，有望在醫(yī)學(xué)和生物成像領(lǐng)域大顯身手。

研究人員稱，最新制造過程還可調(diào)整納米粒子的大小，這決定量子點發(fā)出光線的顏色，為標(biāo)記生物系統(tǒng)中的分子提供了可能，比如在體內(nèi)對癌細胞進行標(biāo)記。

不過，研究人員也指出，最新方法研制出的量子點質(zhì)量還不高，但可通過調(diào)整合成方式提高質(zhì)量。例如對蛋白質(zhì)進行工程設(shè)計，讓其能以不同方式影響量子點的形成，從而提高量子點的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 研究人員 發(fā)光二極管 太陽能電池板 納米材料 生物系統(tǒng)