纳米材料自组装是涉及材料表面修饰与有序结构构建的交叉学科，是当今化学和材料科学的发展前沿，也是孕育新型功能性材料的摇篮。其主要研究内容是纳米粒子之间通过非共价键的相互作用进行自组装，从而实现不同尺度的规则结构。近日，美国国立卫生研究院的陈小元（点击查看介绍）、加州大学圣芭芭拉分校的Galen Stucky（点击查看介绍）以及南洋理工大学的段宏伟（点击查看介绍）等人联合报道了一种不对称（Janus）纳米金-氧化铁粒子的组装，制备了具有双壳结构的纳米金-氧化铁囊泡。
如何实现纳米材料的有序可控组装一直是该领域研究的热点和难点。由于纳米材料的自身稳定性差，自组装通常是通过表面修饰小分子或者聚合物来实现。两亲性聚合物可以在水相组装得到一系列的有序结构，如聚合物胶束、囊泡、纳米粒子、棒状结构等。如果可以将两亲性聚合物的组装性质引入到纳米粒子组装领域，就可以通过调控聚合物的性能来进一步实现纳米粒子的可控组装。
该工作成功实现了聚合物精确控制的纳米粒子组装，通过将两亲性聚合物分别引入到不对称的纳米金-氧化铁的表面，制备了不对称的两亲性纳米粒子。在水相中，该纳米粒子组装得到一种新型的具有双壳结构的等离子体-磁性囊泡。通过调控两亲性聚合物在纳米粒子表面的分布，作者可以精确控制纳米氧化铁与纳米金在壳层的位置。如果亲水性聚合物修饰在纳米金材料表面，纳米金则分布在囊泡壳层的内外两侧，纳米氧化铁则面对面排列在囊泡壳层的内侧。更重要的是，控制纳米金或纳米氧化铁在壳层的排列方向，得到的囊泡具有不同程度增强的等离子体、拉曼及磁信号。该囊泡可作为多模式的分子影像试剂成功用于肿瘤的光声光谱与核磁共振成像。
这一成果发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者为宋继彬博士，其主要研究方向为聚合物诱导的纳米粒子组装及其在生物领域的应用。
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