黄金双螺旋结构以dna般的精确度组装

科学家发现，金簇利用与DNA碱基对相似的配对原理组装成双螺旋超晶体。

DNA以前曾被用于创建螺旋状DNA -纳米颗粒杂化结构，但这是首次发现纳米团簇自组装成双螺旋结构。没有生物分子的帮助，螺旋很难形成，因为它们需要排斥力和吸引力之间的微妙平衡——在DNA中，它们分别是离子相互作用，π叠加和氢键。

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当单位细胞沿x轴延伸时，纳米团簇形成双螺旋图案，同时呈现左旋和右旋

来源:©Yingwei Li et al/施普林格Nature Limited 2021

在超晶格中，两个相邻的对映异构体通过匹配它们的C1和C3主食基序或L1和L3主食基序来接近彼此

来源:©Yingwei Li et al/施普林格Nature Limited 2021

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由美国和中国的化学家团队合成的新纳米团簇，每个都有29个黄金原子和19adamantanethiolate配体非盟₂₉(SAdm)₁₉．它们形成两条对映体链，排列成双螺旋甚至四螺旋。每个螺旋间距包含16个纳米簇，长度为12.8nm，比DNA的3.4nm长得多。

组装源于四种不同的亚结构或基序，形成两对，类似于DNA的碱基对。每一对都由平衡吸引构象匹配和排斥空间相互作用维系在一起。一种类似金的化合物-金_30.(SAdm)₁₈-也产生两个对映体，但不组装螺旋，因为它只有一对匹配的基序。

结果表明，双螺旋结构的光激发态寿命比非螺旋结构的金长65倍_30.(SAdm)₁₈．此外，螺旋的长程相干增强了其光致发光性。

研究人员认为，这些纳米团簇组件所揭示的信息可以帮助他们设计其他原子精确的超晶体，以及更好地理解生物超分子的过程，如蛋白质折叠。