Letter 材料：「鍵と鍵穴」型コロイド 2010年3月25日 Nature 464, 7288 doi: 10.1038/nature08906 プログラム可能な認識・結合方式で自己集合し目的の構造体を形成するコロイドを用いて新しい機能性材料を作製することは、原理的には可能である。この概念は、「プログラムされた」DNA鎖をナノメートルやマイクロメートルの大きさの粒子に結合させた後、DNAハイブリダイゼーションにより粒子を配置して最終集合体を作ることによって、詳しく検証されてきた。今回我々は、相補的な形状の粒子を使って、複合構造体の集合形成を誘導する別の認識機構を実証した。この系は、フィッシャーの「鍵と鍵穴」の原理に基づくもので、コロイド球を鍵として、球状のくぼみのある単分散コロイド粒子を鍵穴として用いており、これらが枯渇相互作用を通して自発的かつ可逆的に結合する。「鍵と鍵穴」型の結合は、球状コロイド鍵粒子のサイズが、鍵穴粒子の球状のくぼみにどれほどぴったり適合するかによって制御されるため、特異的である。結合の強さは、溶液の組成や温度の調節によって、さらに調整できる。複合集合体には、柔軟な結合という独特な特徴があるため、柔軟な二量体、三量体、四量体コロイド分子や、より複雑なコロイドポリマーを形成できる。我々は、この「鍵と鍵穴」認識機構が、コロイド自己集合をプログラムし誘導する手段として、幅広く使われることを期待している。 Full Text PDF 目次へ戻る
